(57)【要約】【課題】  カラープロファイルを生成するために行った撮像の際の幾何条件がわからない場合であっても、当該カラープロファイルが、ある幾何条件における撮像により得られる画像の色を変換するのに適しているか否かを特定するための処理を提供することを目的とする。【解決手段】  物体を撮像して得られるデバイス依存の第１色信号値と、前記第１色信号値に対応する撮像時の幾何条件と同じ幾何条件において前記物体を測定して得られる非デバイス依存の第２色信号値と、を取得する取得手段と、前記第１色信号値を、注目するカラープロファイルを用いて非デバイス依存の第３色信号値に変換する変換手段と、前記第２色信号値と前記第３色信号値とに基づいて、前記カラープロファイルが、前記幾何条件における撮像により得られるデバイス依存の色信号値から非デバイス依存の色信号値への変換に適しているか否かを判定する判定手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を撮像して得られるデバイス依存の第１色信号値と、前記第１色信号値に対応する撮像時の幾何条件と同じ幾何条件において前記物体を測定して得られる非デバイス依存の第２色信号値と、を取得する取得手段と、
前記第１色信号値を、注目するカラープロファイルを用いて非デバイス依存の第３色信号値に変換する変換手段と、
前記第２色信号値と前記第３色信号値とに基づいて、前記カラープロファイルが、前記幾何条件における撮像により得られるデバイス依存の色信号値から非デバイス依存の色信号値への変換に適しているか否かを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１色信号値に対応する撮像時の幾何条件は、任意の幾何条件であ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】
前記幾何条件は、複数の幾何条件であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記複数の幾何条件それぞれについて判定を行う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】
前記判定手段による判定の結果を出力する出力手段をさらに有することを特徴とする請求項１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】
前記出力手段は、前記幾何条件が複数の幾何条件である場合、前記複数の幾何条件それぞれについて前記判定の結果を出力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】
前記出力手段は、前記幾何条件が複数の幾何条件である場合、前記複数の幾何条件それぞれについての前記判定の結果に基づいて、１つの判定の結果を出力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８】
前記出力手段は、表示手段に前記判定の結果を表示することを特徴とする請求項５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】
前記判定手段は、前記第１色信号値と前記第３色信号値との差に基づいて、前記カラープロファイルが、前記幾何条件における撮像により得られるデバイス依存の色信号値から非デバイス依存の色信号値への変換に適しているか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記第１色信号値と前記第３色信号値との差が、所定の閾値以下であるか否かを判定することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第２色信号値は、前記幾何条件において前記物体を撮像して得られる画像データが表す画像から取得さ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色信号値は、前記幾何条件において前記物体を撮像して得られる画像データが表す画像の全体又は一部の領域における、色信号値の平均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】
前記第２取得手段は、前記幾何条件が複数の幾何条件である場合、１つの幾何条件において前記物体を撮像して得られる画像データが表す画像から、前記複数の幾何条件それぞれに対応する前記第２色信号値を取得す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１４】
前記第１色信号値は、分光測色計を用いて得られる信号値であることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記変換手段が用いる前記カラープロファイルは複数のカラープロファイルであって、
前記判定手段は、前記第１色信号値と、前記複数のカラープロファイルを用いた変換により得られる複数の前記第３色信号値と、に基づいて、前記複数のカラープロファイルそれぞれが、前記幾何条件における撮像により得られるデバイス依存の色信号値から非デバイス依存の色信号値への変換に適しているか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記複数のカラープロファイルから、前記幾何条件における撮像により得られるデバイス依存の色信号値から非デバイス依存の色信号値への変換に最も適したカラープロファイルを１つ選択する選択手段をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記選択手段は、前記第１色信号値と前記第３色信号値との差が最も小さくなる変換に用いたカラープロファイルを１つ選択することを特徴とする請求項１６に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記複数のカラープロファイルに、前記幾何条件における撮像により得られるデバイス依存の色信号値から非デバイス依存の色信号値への変換に適しているカラープロファイルが含まれない場合、新たにカラープロファイルを生成する生成手段をさらに有することを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記変換手段は、カラープロファイルを保持する保持手段から既存の前記カラープロファイルを取得し、取得した前記カラープロファイルを前記第１色信号値から前記第３色信号値への変換に用いることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記幾何条件は、光の照射と、前記光が照射された前記物体において反射した光の受光と、の幾何条件であることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項２１】
物体を撮像して得られるデバイス依存の第１色信号値と、前記第１色信号値に対応する撮像時の幾何条件と同じ幾何条件において前記物体を測定して得られる非デバイス依存の第２色信号値と、を取得する取得手段と、
前記第１色信号値を、注目するカラープロファイルを用いて非デバイス依存の第３色信号値に変換する変換手段と、
前記変換手段による変換の結果を画像として表示させる表示制御手段と、を有し、
前記表示制御手段は、
前記第１色信号値に対応する幾何条件と前記第２色信号値に対応する幾何条件とがともに所定の範囲内でない場合、又は、前記第１の色信号値と前記第３の色信号値とが所定の条件を満たさない場合、前記変換手段による変換が適切ではないことを示す警告を表示させ、
前記第１色信号値に対応する幾何条件と前記第２色信号値に対応する幾何条件とがともに所定の範囲内であり、かつ、前記第１の色信号値と前記第３の色信号値とが所定の条件を満たす場合には、前記警告を表示させないことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２２】
コンピュータを請求項１乃至請求項２１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２３】
物体を撮像して得られるデバイス依存の第１色信号値と、前記第１色信号値に対応する撮像時の幾何条件と同じ幾何条件において前記物体を測定して得られる非デバイス依存の第２色信号値と、を取得する取得ステップと、
前記第１色信号値を、注目するカラープロファイルを用いて非デバイス依存の第３色信号値に変換する変換ステップと、
前記第２色信号値と前記第３色信号値とに基づいて、前記カラープロファイルが、前記幾何条件における撮像により得られるデバイス依存の色信号値から非デバイス依存の色信号値への変換に適しているか否かを判定する判定ステップと、
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、色変換に用いるカラープロファイルに関する判定を行う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、検証用ＬＵＴを用いた色変換後の色信号値と目標の色信号値との差に基づいて、検証用ＬＵＴが製品用画像の色補正に適用可能か否かを判定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２０１４−２３６３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
観察する際の幾何条件に応じて色の見えが変化する物体がある。この物体を撮像して得られる画像の色変換を行う場合、撮像の際の幾何条件によっては色変換に適したカラープロファイルと色変換に適していないカラープロファイルがある。しかし、特許文献１は幾何条件の違いによる色の見えの変化を考慮していないため、ある幾何条件における撮像により得られる画像の色変換を行う際に、用いるカラープロファイルが当該色変換に適しているか否かがわからないという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、カラープロファイルを生成するために行った撮像の際の幾何条件がわからない場合であっても、当該カラープロファイルが、ある幾何条件における撮像により得られる画像の色を変換するのに適しているか否かを特定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、物体を撮像して得られるデバイス依存の第１色信号値と、前記第１色信号値に対応する撮像時の幾何条件と同じ幾何条件において前記物体を測定して得られる非デバイス依存の第２色信号値と、を取得する取得手段と、前記第１色信号値を、注目するカラープロファイルを用いて非デバイス依存の第３色信号値に変換する変換手段と、前記第２色信号値と前記第３色信号値とに基づいて、前記カラープロファイルが、前記幾何条件における撮像により得られるデバイス依存の色信号値から非デバイス依存の色信号値への変換に適しているか否かを判定する判定手段と、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、カラープロファイルを生成するために行った撮像の際の幾何条件がわからない場合であっても、当該カラープロファイルが、ある幾何条件における撮像により得られる画像の色を変換するのに適しているか否かを特定することができる。
【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】画像処理装置の論理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】測定装置を用いた測定方法を示す模式図
【図５】撮像装置を用いた撮像方法を示す模式図
【図６】色変換処理を示すフローチャート
【図７】判定結果を出力する方法の一例を示す模式図
【図８】画像処理装置の論理構成を示すブロック図
【図９】画像処理装置が実行する処理を示すフローチャート
【図１０】複数のカラープロファイルに対する判定結果の一例を示す模式図
【図１１】画像処理装置が実行する処理を示すフローチャート
【図１２】撮像装置を用いた撮像方法及び撮像画像を示す模式図
【図１３】ミラーを用いた測定及び撮像方法を示す模式図
【図１４】レーザポインタを用いた幾何条件の確認方法を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態について、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］
本実施形態においては、既存のカラープロファイルが、画像に対する色変換に使用するカラープロファイルとして適切か否かを判定する。そのために処理対象とする画像を撮像した時の幾何条件と同じ幾何条件において、測色計を用いて物体を測色した結果を参照する方法について説明する。
【００１１】
＜画像処理装置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）１１４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ＨＤＤ１１４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１１６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、測定装置１１２が接続される。ＳＡＴＡＩ／Ｆ１０６には、シリアルバス１１３を介して、ＨＤＤ１１４や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ１１５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、ＨＤＤ１１４や汎用ドライブ１１５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１１６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。
【００１２】
＜画像処理装置の論理構成＞
図２は、画像処理装置１の論理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ＨＤＤ１１４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に示す論理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。
【００１３】
画像処理装置１は、第１取得部２０１と、第２取得部２０２と、変換部２０３と、判定部２０４と、出力部２０５と、を有する。第１取得部２０１は、測定装置１１２を用いて所定の幾何条件において対象物体を測定することにより得られる少なくとも１つの測定値を取得する。ここで、所定の幾何条件は、後述する撮像の際の幾何条件に応じて設定されている。本実施形態における第１取得部２０１は、３つの幾何条件に対応する３つの測定値を取得する。具体的な測定時の幾何条件については後述する。本実施形態における測定装置１１２は接触型の分光測色計である。したがって、第１取得部２０１が取得する測定値は測色値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）である。本実施形態においては、測定装置１１２を用いて複数の幾何条件において対象物体を測定することにより得られる複数の測色値を予めＨＤＤ１１４等の記憶部２０６に記憶させておき、第１取得部２０１は記憶部２０６から複数の測色値を取得する。
【００１４】
図４は、測定装置１１２を用いた測定方法を示す模式図である。測定装置１１２は、接触型の分光測色計であり、測定装置１１２には光源４０１、第１分光センサ４０２、第２分光センサ４０３、第３分光センサ４０４が含まれている。各分光センサは、光源４０１によって光が照射された対象物体４０５の分光放射輝度を取得する。測定装置１１２は、得られた分光放射輝度と等色関数とを畳み込み演算して色信号値（ＸＹＺ値）を算出する。尚、ＸＹＺ値は、デバイス非依存の色信号値である。測定装置１１２は、図４に示すように、装置内部に光源４０１と複数の分光センサとが設置されている。対象物体４０５に測定装置１１２を垂直に接触させて測定を行うことにより、所定の幾何条件における測色が可能である。図４においては、対象物体４０５の法線方向から光源４０１が光を照射する。また、対象物体４０５の法線方向に対して１５°、３０°、６０°の３つの方向それぞれにおいて第１分光センサ４０２、第２分光センサ４０３、第３分光センサ４０４が分光放射輝度を取得する。この測定方法により、３つの幾何条件それぞれにおける色信号値（ＸＹＺ値）が得られる。この場合の３つの幾何条件はそれぞれ、光の入射角０°に対して受光角１５°、３０°、６０°である。尚、上述したように、処理対象の画像データに対応する幾何条件と同じ幾何条件における測色が行えれば、光源、分光センサの方向、分光センサの個数などは上記一例に限られない。また、測定装置１１２は接触型の測色計に限られず、非接触型の測色計であってもよい。
【００１５】
第２取得部２０２は、撮像装置１１１を用いて所定の幾何条件において対象物体を撮像することにより得られる少なくとも１つの画像データを取得する。本実施形態における第２取得部２０１は、３つの幾何条件に対応する３つの測定値を取得する。本実施形態における撮像装置１１１はデジタルカメラである。撮像装置１１１の撮像における各幾何条件は、測定装置１１２の測定における各幾何条件と一致している。第２取得部２０２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。本実施形態においては、撮像装置１１１を用いて複数の幾何条件において対象物体を撮像することにより得られる複数の画像データを予めＨＤＤ１１４等の記憶部２０６に記憶させておき、第２取得部２０２は記憶部２０６から複数の画像データを取得する。
【００１６】
図５は、撮像装置１１１を用いた撮像方法を示す模式図である。撮像装置１１１は、対象物体４０５を撮像することによって画像データを生成する。尚、撮像により得られる画像データが表す画像の各画素には、デバイス依存の色信号値であるＲＧＢ値が保持されている。図５においては、図４の例と同様に、対象物体４０５の法線方向から光源４０１が光を照射する。また、対象物体４０５の法線方向に対して１５°、３０°、６０°の３つの方向それぞれから撮像装置１１１が撮像を行う。尚、撮像装置１１１による撮像を所定の幾何条件において行うために、対象物体４０５、光源４０１、撮像装置１１１を固定する治具を用いてもよい。また、撮像は１つの撮像装置を移動させながら行ってもよいし、複数の撮像装置を所定の位置に固定して行ってもよい。
【００１７】
変換部２０３は、第２取得部２０２が取得した画像データが表す画像の各画素のＲＧＢ値を、カラープロファイルを用いてＸＹＺ値に変換する。ここで、カラープロファイルは、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における規則を表すデータである。本実施形態におけるカラープロファイルは、３×３のマトリクス（行列）における９つの係数を示すデータである。本実施形態においては、生成したカラープロファイルを予めＨＤＤ１１４等の記憶部２０６に記憶させておき、変換部２０３は記憶部２０６からカラープロファイルを取得して色変換に用いる。
【００１８】
カラープロファイルの生成方法の一例を説明する。まず、ある光源の条件下において、色が異なる複数の色票を含むカラーチャートを撮像することにより、撮像により得られた画像データから各色票の画素値（ＲＧＢ値）が取得される。次に、同じ光源の条件下において、各色票を測色計を用いて測定することにより、測色値（ＸＹＺ値）が取得される。これにより色票ごとにＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係を得ることができる。この対応関係に基づいて、以下の式（１）における９つの係数ａ１１〜ａ３３が導出される。
【００１９】
【数１】
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【００２０】
係数ａ１１〜ａ３３は、各色票のＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係を用いた公知の最適化処理により導出する。公知の最適化処理には、最小二乗法、最急降下法、ニュートン法、ＤＬＳ法などを用いることができる。記憶部２０６は、この方法により導出された係数ａ１１〜ａ３３を示すデータをカラープロファイルとして記憶する。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、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ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと呼ぶ）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。
【００２１】
判定部２０４は、第１取得部２０１が取得したＸＹＺ値と、変換部２０３の色変換により得られるＸＹＺ値と、に基づいて、カラープロファイルが画像の色変換に適しているか否かを判定する。一般的に、物体を撮像して得られる画像データに含まれる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場合、カラープロファイルが用いられる。また、カラープロファイルは、ある１つの幾何条件において行われた撮像の結果を用いて生成される。ここで、車のボディなど立体形状を有する物体の測色について考える。立体形状を有する物体を撮像する場合、撮像する際の幾何条件に応じて色の見えが変化してしまう場合がある。そのため、幾何条件に応じて色の見えが変化する物体を撮像すると、撮像における幾何条件に応じて物体上の同じ位置であっても画像においては異なる色信号値が得られる。すなわち、カラープロファイルを生成するために行った撮像時の幾何条件と大きく異なる幾何条件における撮像により得られた画像に対しては、適切な色変換ができない。しかしながら、既存のカラープロファイルが、どのような幾何条件の撮像結果に基づいて生成されたデータであるかは、わからない。そこで、判定部２０４は、ある幾何条件における測色により得られる測色値と、同じ幾何条件における撮像により得られる画素値をカラープロファイルにより色変換した結果と、を比較することにより、色変換が正確に行われたか否かを判定する。これにより、判定部２０４は、色変換に用いられたカラープロファイルが、処理対象としている画像の色変換に適しているか否かを特定することができる。具体的に、判定部２０４は、第１取得部２０１が取得したＸＹＺ値と、変換部２０３の色変換により得られるＸＹＺ値と、の差を算出し、算出した差が所定の閾値以下であるか否かを判定する。
【００２２】
出力部２０５は、判定部２０４の判定結果を出力する。本実施形態においては、ディスプレイ１１６により実現される表示部２０７に判定結果を表示する。判定結果の表示方法の詳細については後述する。
【００２３】
＜画像処理装置が実行する処理＞
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。
【００２４】
Ｓ３０１において、第１取得部２０１は、複数の幾何条件において対象物体を測色することにより得られる複数の測色値（ＸＹＺ値）を、記憶部２０６から取得する。ここで、第１取得部２０１は、上述したように、３つの幾何条件それぞれに対応する３つの測色値（ＸＹＺ値）を取得する。Ｓ３０２において、第２取得部２０２は、複数の幾何条件において対象物体を撮像することにより得られる複数の画像データを、記憶部２０６から取得する。ここで、第２取得部２０２は、上述したように、３つの幾何条件それぞれに対応する３つの画像データを取得する。
【００２５】
Ｓ３０３において、変換部２０３は、第２取得部２０２が取得した画像データが表す画像の各画素のＲＧＢ値を、カラープロファイルを用いてＸＹＺ値に変換する。ここで、変換部２０３は、画像データが表す画像の各画素のＲＧＢ値のうち、１つのＲＧＢ値を選択してＸＹＺ値への変換を行う。選択の方法としては、表示部２０７に画像を表示させ、ユーザにより指定された画素の画素値を変換対象のＲＧＢ値として選択する。また、この変換は、各幾何条件に対応する画像データそれぞれに対して行う。尚、選択の方法は、この方法に限られず、ユーザに画像における領域を指定させ、領域内の画素の画素値の平均値を変換対象のＲＧＢ値としてもよい。また、画像の表示を行わずに、画像全体の画素値の平均値や、画像の中心の画素の画素値を変換対象のＲＧＢ値としてもよい。
【００２６】
図６はＳ３０３における色変換処理を示すフローチャートである。以下、図６を参照して変換部２０３による色変換処理の詳細を説明する。Ｓ３０３１において、変換部２０３は、ガンマ補正によって、画像データが表す画像の各画素のＲＧＢ値のうち変換対象のＲＧＢ値を、輝度に線形なＲ’Ｇ’Ｂ’値に変換する。ガンマ補正には、ＲＧＢ値とＲ’Ｇ’Ｂ’値との対応関係を保持する１次元ルックアップテーブル（以下、１ＤＬＵＴと呼ぶ）を用いる。変換部２０３は、離散的なＲ値に対応するＲ’値を保持する１ＤＬＵＴを参照して、Ｒ値に対応するＲ’値を補間演算により算出する。Ｇ’値、Ｂ’値についても同様に算出する。尚、ガンマ補正を、画像の全画素のＲＧＢ値に対して行ってもよい。また、ガンマ補正は１ＤＬＵＴを用いる方法に限られず、ＲＧＢ値を輝度に線形な値に変換するための係数をＲＧＢ値に乗算する方法などであってもよい。
【００２７】
Ｓ３０３２において、変換部２０３は、カラープロファイルを用いて、Ｒ’Ｇ’Ｂ’値をＸＹＺ値に変換する。本実施形態における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である。変換部２０３は、マトリクス演算によって、Ｒ’Ｇ’Ｂ’値をＸＹＺ値に変換する。具体的には、係数ａ１１〜ａ３３により決まる３×３のマトリクスと、Ｒ’Ｇ’Ｂ’値に対応する３行１列のマトリクスと、の積を、ＸＹＺ値に対応する３行１列のマトリクスとして算出する。
【００２８】
Ｓ３０４において、判定部２０４は、各幾何条件について、Ｓ３０１において取得されたＸＹＺ値と、Ｓ３０３における変換により得られたＸＹＺ値と、の差を算出する。判定部２０４は、算出した差に基づいて、色変換に用いられたカラープロファイルが、各幾何条件における撮像により得られる画像の色変換に適しているか否かを判定する。Ｓ３０１において取得されたＸＹＺ値をＸ１Ｙ１Ｚ１とし、Ｓ３０３における変換により得られたＸＹＺ値をＸ２Ｙ２Ｚ２とすると、差Ｄを以下の式（２）に従って算出する。
【００２９】
【数２】
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【００３０】
判定部２０４は、Ｄ≦１．５である場合、Ｓ３０３において用いられたカラープロファイルが画像の色変換に適していると判定する。Ｄ＞１．５である場合、Ｓ３０３において用いたカラープロファイルが画像の色変換に適していないと判定する。尚、差分Ｄの閾値は１．５に限られず、他の値であってもよい。また、差分Ｄの算出方法は式（１）を用いる方法に限られない。例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間において定義される色差を差分Ｄとして用いてもよい。
【００３１】
ＸＹＺ値からＬ＊ａ＊ｂ＊値へは、公知の方法により変換することができる。Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間は、ＸＹＺ色空間と比べて知覚的な均等性が高く、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上での距離と、人が感じる色の差と、がほぼ等しくなるように定義されている。Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間において定義される色差は、例えば、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間上の２点間のユークリッド距離である。以上の判定により、３つの幾何条件それぞれについて、Ｓ３０３において用いられたカラープロファイルが画像の色変換に適しているか否かを判定することができる。
【００３２】
Ｓ３０５において、出力部２０５は、Ｓ３０４における判定の結果を出力する。本実施形態における出力部２０５は、表示部２０７に判定結果を表示する。図７に、表示部２０７に表示する、判定結果を示すポップアップウィンドウの例を示す。図７のポップアップウィンドウは、画像表示領域７０１と、判定結果リスト７０２と、を含む。画像表示領域７０１には、Ｓ３０２において取得された画像データが表す画像を表示する。画像の表示については、図７のように１つの幾何条件に対応する画像を表示してもよいし、複数の幾何条件に対応する画像を表示してもよい。判定結果リスト７０２は、幾何条件、色信号値、判定結果を対応付けてリスト化したものである。判定結果リスト７０２の判定結果には、Ｓ３０４において画像の色変換に適したカラープロファイルだと判定された場合に「○」を表示し、Ｓ３０４において画像の色変換に適していないカラープロファイルだと判定された場合に「×」を表示している。尚、本実施形態においては、幾何条件ごとに判定結果を出力したが、複数の幾何条件に対して１つの判定結果を出力してもよい。例えば、画像の色変換に適したカラープロファイルだと判定された幾何条件の数が所定の閾値以上である場合に「〇」を表示し、画像の色変換に適したカラープロファイルだと判定された幾何条件の数が所定の閾値未満である場合に「×」を表示してもよい。尚、判定結果の出力方法は表示部２０７の表示に限られない。例えば、判定結果を表すデータをＨＤＤ１１４等の記憶部２０６に出力してもよい。
【００３３】
＜第１実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置は、物体を撮像して得られるデバイス依存の第１色信号値と、第１色信号値に対応する撮像時の幾何条件と同じ幾何条件において物体を測定して得られる非デバイス依存の第２色信号値と、を取得する。第１色信号値を、注目するカラープロファイルを用いて非デバイス依存の第３色信号値に変換する。第２色信号値と第３色信号値とに基づいて、カラープロファイルが、当該幾何条件における撮像により得られるデバイス依存の色信号値から非デバイス依存の色信号値への変換に適しているか否かを判定する。よって、カラープロファイルを生成するために行った撮像の際の幾何条件がわからない場合であっても、当該カラープロファイルが、ある幾何条件における撮像により得られる画像の色を変換するのに適しているか否かを特定することができる。したがって、観察する際の幾何条件に応じて色の見えが変化する物体を撮像して得られる画像の色変換を対象とした場合であっても、カラープロファイルが画像の色変換に適しているか否かを高精度に判定することができる。また、上述した判定は１つの画像から１つの色信号値を取得することにより行う。この１つの色信号値を有する画素以外の画素に対しても判定において色変換に適していると判定されたカラープロファイルを用いることができるため、測色計を用いて物体の各位置の測色を行うことなく、撮像による２次元的な測色結果を得ることができる。
【００３４】
［第２実施形態］
第１実施形態においては、測色により得られる色信号値と、撮像により得られる色信号値と、の差に基づいて、カラープロファイルが画像の色変換に適しているか否かを判定した。本実施形態においては、カラープロファイルを予め複数保持しておき、複数のカラープロファイルから画像の色変換に最も適したカラープロファイルを特定する。尚、本実施形態における画像処理装置１のハードウェア構成は第１実施形態のものと同等であるため、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、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
【００３５】
＜画像処理装置の論理構成＞
図８は、画像処理装置１の論理構成を示すブロック図である。画像処理装置１は、第１取得部２０１と、第２取得部２０２と、変換部２０３と、判定部２０４と、選択部８０１と、生成部８０２と、出力部８０３と、を有する。第１取得部２０１、第２取得部２０２、判定部２０４は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。変換部２０３について、第１実施形態と異なる部分は、記憶部２０６から取得するカラープロファイルは１つではなく複数であり、複数のカラープロファイルそれぞれを用いて画像の色変換を行うことである。本実施形態においては、カラープロファイルＡ、カラープロファイルＢ、カラープロファイルＣの３つのカラープロファイルを用いる。例えば、３つの幾何条件における撮像により得られる画像データが表す画像の色変換を行う場合、色変換の結果得られる色信号値（ＸＹＺ値）は９つとなる。
【００３６】
選択部８０１は、判定部２０４による判定結果に基づいて、予め生成された複数のカラープロファイルから、画像の色変換に最も適したカラープロファイルを１つ選択する。生成部８０２は、判定部２０４による判定結果に基づいて、画像の色変換に適したカラープロファイルを新たに生成する。出力部８０３は、選択部８０１において選択されたカラープロファイル、又は、生成部８０２において生成されたカラープロファイルを出力する。本実施形態においては、カラープロファイルをＨＤＤ１１４等の記憶部２０６に出力する。
【００３７】
＜画像処理装置が実行する処理＞
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。
【００３８】
Ｓ３０１、Ｓ３０２における処理は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。Ｓ９０１において、変換部２０３は、第２取得部２０２が取得した複数の画像データそれぞれに対して、複数のカラープロファイルそれぞれを用いて色変換を行う。色変換の方法は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。この色変換により、カラープロファイルＡについてＸＹＺ値が３つ、カラープロファイルＢについてＸＹＺ値が３つ、カラープロファイルＣについてＸＹＺ値が３つ得られる。
【００３９】
Ｓ９０２において、判定部２０４は、各カラープロファイルに対応する各幾何条件について、Ｓ３０１において取得されたＸＹＺ値と、Ｓ９０１における変換により得られたＸＹＺ値と、の差を算出する。ＸＹＺ値の差に基づいた判定の方法は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。図１０は、複数のカラープロファイルに対する判定結果の一例を示している。図１０に示す表には、カラープロファイルの種類、幾何条件、色信号値、差分Ｄの値、判定結果を示している。図１０において、カラープロファイルＡについては画像の色変換に適していると判定された幾何条件が２つある。カラープロファイルＢについては画像の色変換に適していると判定された幾何条件が３つあり、カラープロファイルＣについては画像の色変換に適していると判定された幾何条件がない。尚、本実施形態においては、各カラープロファイルに対応する各幾何条件について判定を行っているが、各カラープロファイルについて１度の判定を行うようにしてもよい。
【００４０】
Ｓ９０３において、選択部８０１は、Ｓ９０２の判定において画像の色変換に適していると判定されたカラープロファイルがあるか否かを判定する。画像の色変換に適していると判定されたカラープロファイルがある場合にはＳ９０４に進み、画像の色変換に適していると判定されたカラープロファイルがない場合はＳ９０５に進む。例えば、図１０の例においては、カラープロファイルＡとカラープロファイルＢに画像の色変換に適していると判定された幾何条件が存在するため、Ｓ９０４に進む。
【００４１】
Ｓ９０４において、選択部８０１は、Ｓ９０１の判定結果に基づいて、画像の色変換に最も適したカラープロファイルを１つ選択する。選択部８０１は、画像の色変換に適していると判定された幾何条件が最も多いカラープロファイルを選択する。例えば、図１０に示す例においては、３つ全ての幾何条件について画像の色変換に適していると判定されているカラープロファイルＢを選択する。尚、幾何条件ごとに異なるカラープロファイルを選択してもよい。例えば、差分Ｄが最も小さい値となるカラープロファイルを選択する場合、受光角１５°についてはカラープロファイルＡを選択し、受光角３０°、６０°についてはカラープロファイルＢを選択する。
【００４２】
Ｓ９０５において、生成部８０２は、差分Ｄの値が最も小さいカラープロファイルを基に、新たにカラープロファイルを生成する。具体的には、差分Ｄの値が最も小さいカラープロファイルを生成した際に使用したＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係に、本実施形態において取得したＲＧＢ値とＸＹＺ値とを追加し、追加後の対応関係を基にカラープロファイルを生成する。カラープロファイルの生成方法は上述した通りである。尚、既存のカラープロファイルを基にカラープロファイルを生成せずに、本実施形態において取得したＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係のみを基に、新たにカラープロファイルを生成してもよい。
【００４３】
Ｓ９０６において、出力部８０３は、Ｓ９０４において選択されたカラープロファイル、又は、Ｓ９０５において生成されたカラープロファイルを記憶部２０６に出力する。尚、カラープロファイルの出力に併せて、Ｓ９０２における判定の結果を出力してもよい。
【００４４】
＜第２実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置は、複数のカラープロファイルから画像の色変換に最も適したカラープロファイルを選択する。また、複数のカラープロファイルに画像の色変換に適したカラープロファイルが含まれない場合は、画像の色変換に適したカラープロファイルを新たに生成する。これにより、観察する際の幾何条件に応じて色の見えが変化する物体を撮像して得られる画像の色変換を対象とした場合であっても、画像の色変換を高精度に行うことができる。
【００４５】
［第３実施形態］
第１実施形態においては、複数の幾何条件における撮像により得られる複数の画像データを用いて、複数の幾何条件それぞれに対応するデバイス依存の色信号値を取得した。本実施形態においては、１つの幾何条件における撮像により得られる１つの画像データを用いて、複数の幾何条件それぞれに対応するデバイス依存の色信号値を取得する。尚、本実施形態における画像処理装置１のハードウェア構成及び論理構成は第１実施形態のものと同等であるため、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、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
【００４６】
＜画像処理装置が実行する処理＞
図１１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１１を参照して画像処理装置１の処理の詳細を説明する。図１１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。
【００４７】
Ｓ３０１における処理は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。Ｓ１１０１において、第２取得部２０２は、撮像装置１１１を用いて１つの幾何条件において対象物体を撮像することにより得られる１つの画像データを取得する。Ｓ１１０２において、変換部２０３は、１つの画像データが表す画像から、複数の幾何条件に対応するデバイス依存の色信号値（ＲＧＢ値）を抽出し、カラープロファイルを用いてＲＧＢ値をＸＹＺ値に変換する。以下に、１つの画像データが表す画像から、複数の幾何条件に対応するＲＧＢ値を抽出する方法を説明する。図１２は、１つの画像から複数の幾何条件に対応するＲＧＢ値を抽出する方法を説明するための模式図である。図１２（ａ）は撮像方法の一例を示し、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の撮像方法により得られる撮像画像の一例を示している。図１２（ａ）において、撮像領域１２０１は、対象物体４０５のうち撮像装置１１１が撮像する領域を示している。また、図１２（ａ）における領域Ｐと領域Ｑは、対象物体４０５における撮像領域１２０１内の位置をそれぞれ示しており、図１２（ｂ）における領域Ｐと領域Ｑにそれぞれ対応している。撮像装置１１１は近い距離から対象物体４０５を撮像しているため、図１２（ａ）に示すように、領域Ｐと領域Ｑとで撮像の際の幾何条件に違いが生じる。これを利用し、１つの画像から、幾何条件が異なる領域それぞれから色信号値を抽出する。これにより、１つの画像から複数の幾何条件に対応するＲＧＢ値を抽出することができるため、少ない撮像回数で複数の幾何条件に対応するデバイス依存の色信号値を取得することができる。例えば、領域Ｐは入射角０°、受光角４５°の撮像により得られる色信号値を有し、領域Ｑは入射角１５°、受光角５５°の撮像により得られる色信号値を有する。画像の各領域がどの幾何条件に対応するかを特定する際には、第２取得部２０２が取得した画像データに対応する幾何条件と、画像データが表す画像の解像度と、を用いる。尚、色信号値の抽出は領域単位ではなく画素単位で行ってもよい。領域単位で色信号値を抽出する際は、領域に含まれる画素の画素値の平均値などの統計値を色信号値として抽出する。
【００４８】
カラープロファイルを用いた色変換は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。また、Ｓ３０４、Ｓ３０５における処理は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４９】
＜第３実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置は、１つの幾何条件における撮像により得られる１つの画像データを用いて、複数の幾何条件それぞれに対応するデバイス依存の色信号値を取得する。これにより、少ない撮像回数で複数の幾何条件に対応するデバイス依存の色信号値を取得することができる。
【００５０】
［変形例］
上述した実施形態においては、撮像と測色とを別々に行う例を示したが、撮像装置１１１と測定装置１１２とが一体となった装置を用いて撮像と測色とを行ってもよい。図１３（ａ）は撮像装置１１１と測定装置１１２とが一体となった装置１３０１による撮像及び測色の方法の一例を示し、図１３（ｂ）は装置１３０１の構成例を示している。装置１３０１は、分光センサ１３０２、撮像センサ１３０３、ハーフミラー１３０４を備えている。装置１３０１に光信号が入力されると、ハーフミラー１３０４によって光信号が分光され、分光センサ１３０２及び撮像センサ１３０３へと送られる。分光センサ１３０２は、光信号に応じて対象物体４０５の分光放射輝度を取得し、分光放射輝度と等色関数とを畳み込み演算してＸＹＺ値を算出する。撮像センサ１３０３は、光信号に応じて対象物体４０５のＲＧＢ値を取得する。装置１３０１を用いることにより、撮像装置１１１及び測定装置１１２の角度を一致させるための特別な治具を用いなくても、容易に撮像装置１１１と測定装置１１２の角度を一致させることができる。尚、ミラーはハーフミラーに限られず、回転動作が可能なミラーであってもよい。回転動作な可能なミラーを用いる場合、分光センサが光を受光する場合と撮像センサが光を受光する場合とでミラーの面の向きの角度を変更する。これにより、ハーフミラーの分光により光が減衰することなく、光を各センサが受光することができる。
【００５１】
また、上述した実施形態においては、３つの幾何条件に対応する測色値と画像データとを取得したが、必ずしも複数の幾何条件である必要はなく、１つの幾何条件に対応する測色値と画像データとを取得してもよい。この場合は、１つの幾何条件について、カラープロファイルに対する判定を行う。
【００５２】
また、上述した実施形態においては、カラープロファイルが画像の色変換に適しているか否かを示す判定結果を出力としたが、出力方法は上記の例に限られない。例えば、注目するカラープロファイルが画像の色変換に適していると判定された場合は、当該カラープロファイルを用いて当該画像の全体又は一部を色変換した結果を表示部２０７に表示させてもよい。また、注目するカラープロファイルが画像の色変換に適していないと判定された場合は、当該カラープロファイルが当該画像の色変換に適していない旨を示す警告を表示部２０７に表示させてもよい。尚、表示部２０７に表示させる色変換結果は、色変換後の画像を基に生成される、ある基準の色に対する色差を各画素に有する色差画像であってもよい。また、判定結果に関わらず注目するカラープロファイルを用いた画像の色変換及び色変換結果の表示を行い、注目するカラープロファイルが画像の色変換に適していないと判定された場合のみ色変換結果とともに警告を表示部２０７に表示させてもよい。また、カラープロファイルが色変換に適しているか否かを画像の領域ごとに判定する場合は、色変換に適していると判定された領域は色変換結果を有し、色変換に適していないと判定された領域の画素は黒画素である画像を表示部２０７に表示させてもよい。
【００５３】
また、撮像装置１１１と測定装置１１２との角度が一致しているかを確認するために、レーザポインタを用いてもよい。図１４は、レーザポインタを用いた幾何条件の確認方法を示す模式図である。図１４（ａ）は、光源４０１と、対象物体４０５と、測定装置１１２と、レーザポインタ１４０１と、を示す。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）における測定装置１１２の代わりに撮像装置１１１を配置している例である。図１４（ａ）と図１４（ｂ）とで、光源４０１と、対象物体４０５と、レーザポインタ１４０１と、の位置は同一であるとする。図１４（ａ）において、レーザポインタ１４０１の位置は、対象物体４０５にレーザ光を照射し、正反射光が測定装置１１２に受光される位置である。撮像装置１１１は、図１４（ｂ）に示すように、レーザポインタ１４０１のレーザ光を受光したか否かを検出する。この検出は、例えば、撮像領域に閾値以上の輝度値となる領域が含まれているか否かを判定することにより行う。ここで、撮像装置１１１の角度が測定装置１１２の角度とずれていると、レーザ光がぼけて入力されるため、所定の閾値まで輝度値が達しない。以上の方法により、撮像装置１１１と測定装置１１２との角度が一致しているかを確認することができる。
【００５４】
［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】
【００５５】
１  画像処理装置
２０１  第１取得部
２０２  第２取得部
２０３  変換部
２０４  判定部
【図１】
2020167563.tif 000005
【図２】
2020167563.tif 000006
【図３】
2020167563.tif 000007
【図４】
2020167563.tif 000008
【図５】
2020167563.tif 000009
【図６】
2020167563.tif 000010
【図７】
2020167563.tif 000011
【図８】
2020167563.tif 000012
【図９】
2020167563.tif 000013
【図１０】
2020167563.tif 000014
【図１１】
2020167563.tif 000015
【図１２】
2020167563.tif 000016
【図１３】
2020167563.tif 000017
【図１４】
2020167563.tif 000018