(57)【要約】【課題】ＲＧＢ画像等の色画像から色再現性の高いＸＹＺ画像等の測色的色再現画像を取得することができるようにする。【解決手段】白色板及び色票を面順次で撮像してＲＧＢ画像を取得し、白色板及び色票の各ＲＧＢ値をそれぞれ白色板の対応するＲＧＢ値で規格化する。この規格化した白色板及び色票のＲＧＢ値と、各色票について測定したＸＹＺ値とに基づいて前記規格化された白色板及び色票のＲＧＢ値をＸＹＺ値に変換するための変換パラメータを算出する。続いて、白色板を含む任意の被写体を面順次で撮像して３原色の色画像を取得し、この被写体の各色画像をそれぞれ白色板の対応するＲＧＢ値で規格化する。このようにして規格化した被写体の各色画像と、前記算出した変換パラメータとに基づいて被写体のＲＧＢ画像をＸＹＺ画像に変換している。【選択図】  図１１
2006303783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面順次で撮像された３原色の色画像から測色的色再現画像を取得する画像処理方法において、
露光量補正板及び測色変換用色票を面順次で撮像して３原色の色画像を取得する工程と、
前記露光量補正板及び測色変換用色票の各色画像値をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する第１の規格化工程と、
前記規格化した露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値と該露光量補正板及び測色変換用色票について測定した測色値とに基づいて前記規格化された露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する工程と、
露光量補正板を含む被写体を面順次で撮像して３原色の色画像を取得する工程と、
前記被写体の各色画像をそれぞれ測色変換用色票の対応する色画像値で規格化する第２の規格化工程と、
前記規格化した被写体の色画像と前記算出した変換パラメータとに基づいて前記被写体の色画像を前記測色的色再現画像に変換する工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
２以上の位置ずれ検出用マークを有する被写体を面順次で撮像して３原色の色画像を取得する工程と、前記各色画像上の位置ずれ検出用マークの位置を検出する工程と、前記検出した位置ずれ検出用マークの位置に基づいて各色画像間の位置ずれ量を検出する工程とを含み、その後、面順次で撮像される３原色の色画像は、前記検出された位置ずれ量に基づいて各画像間の位置ずれ補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記第１の規格化工程は、前記面順次で撮像した３原色の色画像に基づいて露光量補正板及び測色変換用色票を含む画面を表示手段に表示させる工程と、前記画面上で露光量補正板及び測色変換用色票の各領域を指定する工程と、前記指定された領域別の各色画像ごとの代表値をそれぞれ算出する工程と、前記露光量補正板の領域の各色画像ごとの代表値によって前記露光量補正板及び測色変換用色票の領域の色画像ごとの代表値をそれぞれ除算する工程とを含み、前記除算した値を前記規格化した露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記第２の規格化工程は、前記面順次で撮像した色画像に基づいて露光量補正板を含む被写体画面を表示手段に表示させる工程と、前記画面上で露光量補正板の領域を指定する工程と、前記指定された領域の色画像ごとの代表値をそれぞれ算出する工程と、前記露光量補正板の領域の色画像ごとの代表値によって前記面順次で撮像した各色画像をそれぞれ除算する工程と、を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記測色的色再現画像は、ＸＹＺ表色系のＸＹＺ画像、又はＬａｂ表色系のＬａｂ画像であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項６】
白黒撮像手段と、少なくとも３原色のカラーフィルタを有し、各カラーフィルタを前記白黒撮像手段の撮影光路上に順次切り替えて配置するカラーフィルタ手段と、被写体の撮像時に前記カラーフィルタ手段及び白黒撮像手段を制御して面順次の画像データを取得する撮像制御手段とを有する面順次撮像装置と、
前記面順次撮像装置によって面順次で撮像された露光量補正板及び測色変換用色票の３原色の色画像と、面順次で撮像された露光量補正板を含む被写体の３原色の色画像とを入力する画像入力手段と、前記露光量補正板及び測色変換用色票の各色画像値をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化するとともに、前記被写体の各色画像をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する手段と、前記規格化した露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値と該露光量補正板及び測色変換用色票について測定した測色値とに基づいて前記規格化された露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する手段と、前記規格化した被写体の色画像と前記算出した変換パラメータとに基づいて前記被写体の色画像を前記測色的色再現画像に変換する手段とを有する画像処理装置と、
から構成されていることを特徴とする画像処理システム。
【請求項７】
面順次で撮像された３原色の色画像から測色的色再現画像を取得する画像処理プログラムにおいて、
面順次で撮像された露光量補正板及び測色変換用色票の３原色の色画像を入力する機能と、
前記露光量補正板及び測色変換用色票の各色画像値をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する機能と、
前記規格化した露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値と該露光量補正板及び測色変換用色票について測定した測色値とに基づいて前記規格化された露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する機能と、
面順次で撮像された露光量補正板を含む被写体の３原色の色画像を入力する機能と、
前記被写体の各色画像をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する機能と、
前記規格化した被写体の色画像と前記算出した変換パラメータとに基づいて前記被写体の色画像を前記測色的色再現画像に変換する機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする画像処理プログラム。
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理方法、画像処理システム及び画像処理プログラムに係り、特に面順次で撮像された３原色の色画像からデバイスに依存しない表色系画像を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＲＧＢ等の３原色のカラーフィルタを通して得られた３原色画像を、ＸＹＺ表色系のＸＹＺ画像に変換するには、３×３マトリクスや３Ｄ−ＬＵＴ（３次元ルックアップテーブル）が利用されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、３原色のカラーフィルタを通してカラー画像を得る方式として、３原色の各色画像を面順次で取得する面順次の撮像方式がある。この種の面順次の撮像方式は、３原色のカラーフィルタを有する回転カラーフィルタを回転させるとともに、各カラーフィルタが撮影光学系の光軸上に移動するごとに、そのカラーフィルタを介して被写体を白黒撮像装置によって撮像し、各色に対応する画像を順次取り込むようにしている。
【特許文献１】特開２００１−９４８００号公報
【特許文献２】特開平９−３７０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
面順次の撮像方式は、３原色のカラーフィルタが所定の配列構造（ベイヤー、Ｇストライプなど）で配置されている単板の固体撮像素子であって、同じ画素数及びサイズの固体撮像素子を使用する撮像装置に比べて高解像度の画像が得られるとともに、カラーフィルタの設計の自由度が大きいという利点がある。
【０００５】
一方、面順次の撮像方式は、３原色画像の各撮影時にシャッタ速度のバラツキ、撮影光源の変動等の影響を受けやすく、その結果、被写体の正確な３原色画像が得られないおそれがある。また、回転カラーフィルタの回転軸の振れやカラーフィルタの取付精度等により、各回転カラーフィルタの回転位置に応じて結像面での被写体像の位置がずれる（３原色画像の各色面の位置ずれが生じる）という問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、面順次の撮像方式の上記不具合を解消するとともに、色再現性の高いＸＹＺ画像等の測色的色再現画像を取得することができる画像処理方法、画像処理システム及び画像処理プログラム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】
【０００７】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、面順次で撮像された３原色の色画像から測色的色再現画像を取得する画像処理方法において、露光量補正板及び測色変換用色票を面順次で撮像して３原色の色画像を取得する工程と、前記露光量補正板及び測色変換用色票の各色画像値をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する第１の規格化工程と、前記規格化した露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値と該露光量補正板及び測色変換用色票について測定した測色値とに基づいて前記規格化された露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する工程と、露光量補正板を含む被写体を面順次で撮像して３原色の色画像を取得する工程と、前記被写体の各色画像をそれぞれ測色変換用色票の対応する色画像値で規格化する第２の規格化工程と、前記規格化した被写体の色画像と前記算出した変換パラメータとに基づいて前記被写体の色画像を前記測色的色再現画像に変換する工程と、を含むことを特徴としている。
【０００８】
まず、３原色の色画像をデバイスに依存しない測色的色再現画像に変換するための変換パラメータを算出する。この変換パラメータの算出に際し、露光量補正板及び測色変換用色票を面順次で撮像して３原色の色画像を取得し、露光量補正板及び測色変換用色票の各色画像値をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する。これにより、露光量補正板及び測色変換用色票の面順次の撮像時におけるシャッタ速度のバラツキ、撮影光源の変動等の影響のない露光量補正板及び測色変換用色票の色画像を得るようにしている。このようにして規格化した露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値と、露光量補正板及び測色変換用色票について測定した測色値とに基づいて前記規格化された露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する。
【０００９】
続いて、露光量補正板を含む任意の被写体を面順次で撮像して３原色の色画像を取得し、この被写体の各色画像をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する。これにより、被写体の面順次の撮像時におけるシャッタ速度のバラツキ、撮影光源の変動等の影響のない被写体の色画像を得るようにしている。このようにして規格化した被写体の各色画像と、前記算出した変換パラメータとに基づいて被写体の色画像を前記測色的色再現画像に変換している。
【００１０】
請求項２に示すように請求項１に記載の画像処理方法において、２以上の位置ずれ検出用マークを有する被写体を面順次で撮像して３原色の色画像を取得する工程と、前記各色画像上の位置ずれ検出用マークの位置を検出する工程と、前記検出した位置ずれ検出用マークの位置に基づいて各色画像間の位置ずれ量を検出する工程とを含み、その後、面順次で撮像される３原色の色画像は、前記検出された位置ずれ量に基づいて各画像間の位置ずれ補正を行うことを特徴としている。これにより、面順次で撮像した３原色の各色画像は、結像位置でそれぞれ位置ずれが生じていても、各色画像間の位置ずれは補正され、虚色等が発生することがない。
【００１１】
請求項３に示すように請求項１又は２に記載の画像処理方法において、前記第１の規格化工程は、前記面順次で撮像した３原色の色画像に基づいて露光量補正板及び測色変換用色票を含む画面を表示手段に表示させる工程と、前記画面上で露光量補正板及び測色変換用色票の各領域を指定する工程と、前記指定された領域別の各色画像ごとの代表値をそれぞれ算出する工程と、前記露光量補正板の領域の各色画像ごとの代表値によって前記露光量補正板及び測色変換用色票の領域の色画像ごとの代表値をそれぞれ除算する工程とを含み、前記除算した値を前記規格化した露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値とすることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に示すように請求項１乃至３のいずれかに記載の画像処理方法において、前記第２の規格化工程は、前記面順次で撮像した色画像に基づいて露光量補正板を含む被写体画面を表示手段に表示させる工程と、前記画面上で露光量補正板の領域を指定する工程と、前記指定された領域の色画像ごとの代表値をそれぞれ算出する工程と、前記露光量補正板板の領域の色画像ごとの代表値によって前記面順次で撮像した各色画像をそれぞれ除算する工程と、を含むことを特徴としている。
【００１３】
請求項５に示すように請求項１乃至４のいずれかに記載の画像処理方法において、前記測色的色再現画像は、ＸＹＺ表色系のＸＹＺ画像、又はＬａｂ表色系のＬａｂ画像であることを特徴としている。
【００１４】
請求項６に係る画像処理システムは、白黒撮像手段と、少なくとも３原色のカラーフィルタを有し、各カラーフィルタを前記白黒撮像手段の撮影光路上に順次切り替えて配置するカラーフィルタ手段と、被写体の撮像時に前記カラーフィルタ手段及び白黒撮像手段を制御して面順次の画像データを取得する撮像制御手段とを有する面順次撮像装置と、前記面順次撮像装置によって面順次で撮像された露光量補正板及び測色変換用色票の３原色の色画像と、面順次で撮像された露光量補正板を含む被写体の３原色の色画像とを入力する画像入力手段と、前記露光量補正板及び測色変換用色票の各色画像値をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化するとともに、前記被写体の各色画像をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する手段と、前記規格化した露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値と該露光量補正板及び測色変換用色票について測定した測色値とに基づいて前記規格化された露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する手段と、前記規格化した被写体の色画像と前記算出した変換パラメータとに基づいて前記被写体の色画像を前記測色的色再現画像に変換する手段とを有する画像処理装置と、から構成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項７に係る発明は、面順次で撮像された３原色の色画像から測色的色再現画像を取得する画像処理プログラムにおいて、面順次で撮像された露光量補正板及び測色変換用色票の３原色の色画像を入力する機能と、前記露光量補正板及び測色変換用色票の各色画像値をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する機能と、前記規格化した露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値と該露光量補正板及び測色変換用色票について測定した測色値とに基づいて前記規格化された露光量補正板及び測色変換用色票の色画像値を前記測色値に変換するための変換パラメータを算出する機能と、面順次で撮像された露光量補正板を含む被写体の３原色の色画像を入力する機能と、前記被写体の各色画像をそれぞれ露光量補正板の対応する色画像値で規格化する機能と、前記規格化した被写体の色画像と前記算出した変換パラメータとに基づいて前記被写体の色画像を前記測色的色再現画像に変換する機能と、をコンピュータに実現させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、３刺激値のＸＹＺ画像等のデバイスに依存しない測色的色再現画像を取得することができ、特に色再現性の高い高解像度の測色的色再現画像を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下添付図面に従って本発明に係る画像処理方法、画像処理システム及び画像処理プログラムの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
図１は本発明に係る画像処理システムを構成する面順次撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。
【００１９】
この面順次撮像装置１０は、撮像装置本体１００と、回転カラーフィルタ装置２００とから構成されており、回転カラーフィルタ装置２００を介して撮像した面順次のカラー画像をメモリカード１５４に記録するものであり、装置全体の動作は、中央処理装置（ＣＰＵ）１４０によって統括制御される。尚、ＲＯＭ１５１には、予めプログラムや調整値等が記憶されており、これらのプログラム、調整値等は適宜読み出される。
【００２０】
撮像装置本体１００には、シャッタボタンや、撮影モード、再生モード等を設定するモードダイヤルを含む操作部１３８が設けられており、この操作部１３８での操作に応じた信号はＣＰＵ１４０に入力される。
【００２１】
被写体を示す画像光は、回転カラーフィルタ装置２００、撮影レンズ１１２、絞り１１４を介してＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の白黒撮像素子１１６の受光面に結像される。
【００２２】
回転カラーフィルタ装置２００のターレット板２０２は、ＣＰＵ１４０によって制御されるフィルタ駆動部１３７及びモータ２０４によって回転駆動され、面順次の撮影ごとに各カラーフィルタが撮影レンズ１１２の光軸上に位置するように制御される。
【００２３】
撮影レンズ１１２は、ＣＰＵ１４０によって制御されるレンズ駆動部１３６によって駆動され、フォーカス制御等が行われる。絞り１１４は、例えば、５枚の絞り羽根からなり、ＣＰＵ１４０によって制御される絞り駆動部１３４によって駆動され、例えば、絞り値Ｆ2.8 〜Ｆ11まで１ＡV 刻みで５段階に絞り制御される。
【００２４】
また、ＣＰＵ１４０は、絞り駆動部１３４を介して絞り１１４を制御するとともに、撮像素子制御部１３２を介して白黒撮像素子１１６での電荷蓄積時間（シャッタスピード）の制御等を行う。
【００２５】
白黒撮像素子１１６に蓄積された信号電荷は、撮像素子制御部１３２から加えられる読み出し信号に基づいて信号電荷に応じた電圧信号として読み出される。白黒撮像素子１１６から読み出された電圧信号は、アナログ信号処理部１１８に加えられ、ここで各画素ごとの電圧信号がサンプリングホールドされ、増幅されたのちＡ／Ｄ変換器１２０に加えられる。Ａ／Ｄ変換器１２０は、順次入力するアナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号（画像データ）は、画像入力コントローラ１２２を介してメモリ(SDRAM) １４８に一時記憶される。
【００２６】
メモリ１４８に記憶された画像データは、デジタル信号処理部１２４を介して所要の信号処理が行われた後、ＶＲＡＭ１５０に出力される。ＶＲＡＭ１５０には、それぞれが１駒分の画像を表す画像データを記憶するＡ領域とＢ領域とが含まれている。ＶＲＡＭ１５０において１駒分の画像を表す画像データがＡ領域とＢ領域とで交互に書き換えられる。ＶＲＡＭ１５０のＡ領域及びＢ領域のうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている画像データが読み出される。ＶＲＡＭ１５０から読み出された画像データはビデオ・エンコーダ１２８においてエンコーディングされ、カメラ背面に設けられている液晶モニタ１３０に出力され、これにより被写体像が液晶モニタ１３０の表示画面上に表示される。
【００２７】
また、操作部１３８のシャッタボタンの第１段階の押下（半押し）があると、ＡＥ動作及びＡＦ動作が開始する。 ・即ち、Ａ／Ｄ変換器１２０から出力される画像データがＡＦ検出部１４２並びにＡＥ検出部１４４に取り込まれる。ＡＦ検出部１４２では、画像データ（例えば、白黒撮像素子１１６の中央領域（フォーカス領域）の信号）を使用し、１次元水平方向に連続する画像データからハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を介して高周波成分を抽出し、この高周波成分を積算した値（ＡＦ評価値）をＣＰＵ１４０に出力する。ＡＥ検出部１４４では、画面全体の画像データを積算し、又は画面中央部と周辺部とで異なる重みづけをした画像データを積算し、その積算値をＣＰＵ１４０に出力する。
【００２８】
ＣＰＵ１４０は、ＡＦ検出部１４２から入力するＡＦ評価値に基づいてそのＡＦ評価値が最大になるレンズ位置にレンズ駆動部１３６を介して撮影レンズ１１２を移動させるとともに、ＡＥ検出部１４４から入力する積算値より被写体の明るさ（撮影Ｅｖ値）を算出し、この撮影Ｅｖ値に基づいて絞り１１４の絞り値及び白黒撮像素子１１６の電子シャッタ（シャッタスピード）を所定のプログラム線図にしたがって決定し、その決定した絞り値に基づいて絞り駆動部１３４を介して絞り１１４を制御するとともに、決定したシャッタスピードに基づいて撮像素子制御部１３２を介して白黒撮像素子１１６での電荷蓄積時間を制御する。
【００２９】
ＡＥ動作及びＡＦ動作が終了し、シャッタボタンの第２段階の押下（全押し）があると、その押下に応答して面順次の撮像が行われ、面順次の各色ごとの画像データは、画像入力コントローラ１２２を介してメモリ１４８に一時記憶される。
【００３０】
ＣＰＵ１４０は、メモリ１４８に格納された各色ごとの画像データの色ずれを補正する。尚、この色ずれ補正方法の詳細については後述する。
【００３１】
デジタル信号処理部１２４は、色ずれ補正後の各色ごとの画像データに対して、オフセット処理、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・ ・コントロール処理、ガンマ補正処理、ＹＣ処理等の所定の信号処理を行う。ＹＣ処理された画像データ（ＹＣデータ）は、デジタル信号処理部１２４から読み出され、再びメモリ１４８に記憶される。続いて、ＹＣデータは圧縮伸長処理部１２６に出力され、JPEG (joint photgraphic experts group)などの所定の圧縮処理が実行される。 ・圧縮されたＹＣデータは、再びメモリ１４８に出力されて記憶されたのち、メディア・コントローラ１５２によって読み出され、メモリカード１５４に記録される。
【００３２】
また、ＲＡＷデータ記録を行う場合には、前記画像入力コントローラ１２２を介して入力する面順次のＲＡＷデータをメモリ１４８に一時格納したのち、ＲＡＷデータ・ファイルとしてそのまま（デジタル信号処理部１２４での信号処理や圧縮等が行われずに）メモリカード１５４に記録される。
【００３３】
図２は本発明に係る画像処理システムを構成する画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【００３４】
図２に示すように、この画像処理装置３００は、例えば、パソコン等からなり、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）３１０と、装置の制御プログラムが格納されたり、プログラム実行時の作業領域となる主メモリ３１２と、パソコンのオペレーティングシステム（ＯＳ）、本発明に係る画像処理プログラム、各種のアプリケーションソフト、ユーザの画像等が格納されるハードディスク装置３１４、ＣＤ−ＲＯＭからのデータの読み込みが可能なＣＤ−ＲＯＭ装置３１６と、メモリカード１５４から画像データ（ＲＡＷデータ）を読み取るカード・インターフェース３１７と、表示用データを一時記憶する表示メモリ３１８と、この表示メモリ３１８からの画像データ、文字データ等により画像や文字等を表示するＣＲＴモニタや液晶モニタ等のモニタ装置３２０と、キーボード３２２と、位置入力装置としてのマウス３２４と、マウス３２４の状態を検出してモニタ装置３２０上のマウスポインタの位置やマウス３２４の状態等の信号をＣＰＵ３１０に出力するマウスコントローラ３２６と、前記面順次撮像装置１０等と通信を行う通信インターフェース３２７と、上記各構成要素を接続するバス３２８とから構成される。
【００３５】
尚、上記構成の画像処理装置３００は、ハードディスク装置３１４に格納される画像処理用プログラムを除いて周知のものであるため、各構成要素の詳細の説明については省略する。また、本発明に係る画像処理用プログラムは、その画像処理用プログラムが記録されたＣＤ−ＲＯＭをＣＤ−ＲＯＭ装置３１６にセットすることにより画像処理装置３００にインストールすることができる。
【００３６】
本発明に係る画像処理システムでは、面順次撮像装置１０によって撮像したＲＧＢ画像からＸＹＺ表色系のＸＹＺ画像を取得するようにしている。尚、ＸＹＺ表色系は、ＣＩＥ（国際照明委員会）によって規定されているデバイスに依存しない表色系の一つである。
【００３７】
図３乃至図１０はそれぞれ画像処理装置３００のモニタ装置３２０に表示される操作手順、操作内容等を示すＧＵＩ（Graphical User Interface）画面を示す図である。
【００３８】
＜面順次のＲＧＢ画像の取得＞
最初に、四隅に位置ずれ検出用マーク（十字マーク）が印刷されているホワイトボード（図５参照）を面順次撮像装置１０によって面順次で撮像し、この撮像で得たＲＧＢのＲＡＷデータをメモリカード１５４に記録する。
【００３９】
次に、白色板と２４色の色票（図８参照）を面順次撮像装置１０によって面順次で撮像し、この撮像で得たＲＧＢのＲＡＷデータをメモリカード１５４に記録する。この白色板のデータは、後述するように面順次の各画像の露光量補正に使用する。このため、白色板である必要はなく、グレー板、極端には色票でも可能である。補正精度を向上させるには、高反射率及びニュートラル性（分光反射率がフラット）が求められる。この２つの条件を満たす点で、白色板が望ましい。
【００４０】
その後、白色板を含む被写体（実シーン）を面順次撮像装置１０によって面順次で撮像し、この撮像で得たＲＧＢのＲＡＷデータをメモリカード１５４に記録する。尚、任意の実シーンを撮像する際には、必ず白色板を入れて撮像する。
【００４１】
上記メモリカード１５４をカード・インターフェース３１７に装填することにより、画像処理装置３００は、ＲＧＢのＲＡＷデータの読み出しを適宜行うことができる。尚、図２に示すように面順次撮像装置１０をＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢなどの通信インターフェース３２７に接続し、画像処理装置３００は、通信インターフェース３２７を介して面順次撮像装置１０からＲＡＷデータの読み出しを行うようにしてもよい。
【００４２】
＜位置ずれ評価動作手順＞
［手順１］
画像処理装置３００において、本発明に係る画像処理プログラムを起動させる。
【００４３】
［手順２］
十字マークを撮像したＲＧＢのＲＡＷデータを入力する。即ち、図３に示すように、ＧＵＩ画面上で、Ｒボタンを押し、ＲのＲＡＷデータが記録されたファイルを選択し、同様にしてＧ、ＢのＲＡＷデータが記録されたファイルを選択する。
【００４４】
［手順３］
図３のＧＵＩ画面上で「実行」ボタンを押下し、ハニカム補間された画像を生成する。即ち、画像処理装置３００は、ＲＡＷ現像ソフトによってＲＡＷデータに対してリニアマトリクス処理、ホワイトバランス処理、同時化処理等を行い、ディスプレイ等に出力できるデータを生成する。尚、面順次撮像装置１０の白黒撮像素子１１６は、ハニカム配列と呼ばれる画素配列であり、受光セルの幾何学的な形状の中心点を行方向及び列方向に１つおきに画素ピッチの半分（１／２ピッチ）ずらして配列させたものとなっている。従って、上記ＲＡＷ現像では、ハニカム配列の空間位置の画素データをピッチずれのないデータに変換するためのハニカム補間も行われている。
【００４５】
［手順４］
次に、図４に示すＧＵＩ画面上で、「位置ズレ評価」ボタンを押下し、ずれ補正ウインドウを立ち上げる。
【００４６】
［手順５］
図５はずれ補正ウインドウを示すＧＵＩ画面である。このＧＵＩ画面の４つの窓には、十字マークを有するホワイトボードの４隅の画像が表示されている。そして、以下の手順で４つの窓から位置ずれ評価する箇所（十字マーク）を選択し、位置ずれ量を計算する。
【００４７】
(1) 矩形を動かし、十字マークに合わせる。
【００４８】
(2) 表示されている窓の上にある「確定」ボタンを押下する。
【００４９】
(3) 上記(1) 、(2) の操作を４箇所で行う。
【００５０】
(4) 確定後、「計算」ボタンを押下する。
【００５１】
(5) R-AFFINE係数（Ｒチャンネル）、B-AFFINE係数（Ｂチャンネル）にＧチャンネルを基準としたずれ量が算出される。即ち、Ｇ画像を基準にしてＲ画像、Ｂ画像の位置ずれ、角度ずれが算出される。これにより、ＲＧＢ画像の相互の位置ずれを評価することができる。尚、１画素以上の位置ずれが生じている場合には、前記算出したずれ量に基づいてＧ画像に対するＲ画像、Ｂ画像のずれを補正することができる。
【００５２】
＜較正系及び表示系の動作手順＞
［手順１］
図６のＧＵＩ画面上で、白色板と色票を撮像したＲＧＢのＲＡＷデータを入力する。即ち、ＧＵＩ画面上で、「Ｒ」ボタンを押し、ＲのＲＡＷデータが記録された較正用のファイルを選択し、同様にしてＧ、ＢのＲＡＷデータが記録されたファイルを選択する。
【００５３】
［手順２］
「ＸＹＺ」ボタンを押下し、白色板と色票のＸＹＺファイルを入力する。このＸＹＺファイルには、白色板と２４色の色票の分光輝度計で測定した、２５個のＸＹＺ値が記録されている。
【００５４】
［手順３］
「実行」ボタンを押下すると、上記入力されたファイルが読み込まれる。
【００５５】
［手順４］
次に、図７に示すＧＵＩ画面上で、「ＭＴＸ算出」ラジオボタンにチェックし、「ＯＫ」ボタンを押下し、範囲指定ウインドウを立ち上げる。
【００５６】
［手順５］
図８は選択範囲の平均値算出用ウインドウを示すＧＵＩ画面である。このＧＵＩ画面上で、「個別指定」ラジオボタンをチェックし、データを読み込む矩形のＸサイズ、Ｙサイズを入力する。その後、白色板及び２４色の色票の位置を順に選択し、「ＲＧＢ値取得／ＭＴＸ算出」ボタンを押下する。矩形内に平均値が表示されれば、「ＯＫ」ボタンを押してウインドウを閉じる。尚、白色板、色票のＸＹＺ値の順番と、白色板、色票のＲＧＢ値取得の順番とが同順になるように白色板及び色票の選択の順番を合わせる。この例では、最初に白色板を選択し、続いて２４色の色票を、図９のＧＵＩ画面上で画面左下から右上にかけて選択している。
【００５７】
上記操作により、ＲＧＢの各面ごとに白色板及び２４色の色票の矩形領域の平均値が算出され、この算出結果と、白色板と色票のＸＹＺ値とに基づいてＲＧＢ画像をＸＹＺ画像に変換する変換パラメータ（変換マトリクス）が算出される。尚、この詳細については後述する。また、この実施の形態では、白色板及び色票の矩形領域の平均値をその矩形領域の色画像の代表値としたが、これに限らず、中央値などの値を用いてもよい。
【００５８】
［手順６］
次に、図９のＧＵＩ画面上で、白色板を含む被写体（実シーン）を撮像したＲＧＢのＲＡＷデータを入力する。即ち、ＧＵＩ画面上で、「Ｒ」ボタンを押し、ＲのＲＡＷデータが記録された実シーン用のファイルを選択し、同様にしてＧ、ＢのＲＡＷデータが記録されたファイルを選択する。
【００５９】
尚、実シーン用のファイルは、較正用のファイルと同じ光源下で撮像されたＲＡＷデータが記録されたものを使用する。異なる光源下で撮像されたＲＡＷデータを使用する場合には、再度、変換マトリクスを算出する必要がある。
【００６０】
［手順７］
次に、図９のＧＵＩ画面上で「白色板及び光源ＸＹＺ入力」ボタンを押下し、図１０に示す白色板ＲＧＢ取得ビューワを立ち上げる。図１０に示すＧＵＩ画面上で、「白色板指定」にチェックを入れ、適当な矩形サイズを入力する。続いて、ＧＵＩ画面上の白色板の位置をマウスで指定する。
【００６１】
［手順８］
続いて、「ＯＫ」ボタンを押下すると、前記入力した矩形内にＲＧＢ画像ごとに平均値が算出され、この算出結果によって実シーンのＲＡＷデータの規格化が行われる。これにより、ＲＧＢの各面の撮像時のシャッタのばらつきの補正（＝ホワイトバランス補正に相当）が行われる。
【００６２】
そして、実シーンのＲＧＢのＲＡＷデータ、白色板のＲＧＢ値、ＸＹＺ値、及び変換マトリクスに基づいて実シーンのＲＧＢ画像をＸＹＺ画像に変換する。
【００６３】
図１１は本発明に係る画像処理システムでの２つの処理（較正系Ａ，表示系Ｂ）によって面順次撮像装置１０によって撮像したＲＧＢ画像からＸＹＺ画像を取得する処理の流れを示すフローチャートである。
【００６４】
図１１において、前述したように面順次撮像装置１０によって面順次で撮像された白色板と２４色の色票のＲＡＷデータ（較正用のＲＡＷデータ）、及び白色板を含む被写体のＲＡＷデータ（実シーンのＲＡＷデータ）を取り込む（ステップＳ１０）。これらのＲＡＷデータは、ハニカム補間されて新たな較正用のＲＡＷデータ、及び実シーンのＲＡＷデータとして一時保存される（ステップＳ１２、Ｓ１４）。
【００６５】
前記ＲＡＷデータは、ＲＡＷ画像表示のために使用されるとともに、較正用のＲＡＷデータからは白色板及び２４色の色票のＲＧＢ値が算出され、実シーンのＲＡＷデータからは白色板のＲＧＢ値が算出される（ステップＳ１６）。較正用のＲＡＷデータから算出された白色板及び色票のＲＧＢ値は、較正系Ａに送られ、実シーンのＲＡＷデータ及び実シーンのＲＡＷデータから算出された白色板のＲＧＢ値は、それぞれ表示系Ｂに送られる。
【００６６】
＜較正系Ａ＞
較正系Ａでは、以下の処理によってＲＧＢ画像をＸＹＺ画像に変換するパラメータ（ＭＴＸ）ファイルを作成する。
【００６７】
(1) ２４色の色票のＸＹＺ（Ｘn,Ｙn,Ｚn), ＲＧＢ（Ｒn,Ｇn,Ｂn)と、白色板のＸＹＺ（Ｘw,Ｙw,Ｚw), ＲＧＢ（Ｒw,Ｇw,Ｂw)とを入力する（ステップＳ２０、Ｓ２２）。尚、２４色の色票のＸＹＺ（Ｘn,Ｙn,Ｚn), 及び白色板のＸＹＺ（Ｘw,Ｙw,Ｚw)は、予め分光輝度計により得られた分光データと等色関数より計算して求めた測色値である。
【００６８】
(2) 上記(1) で入力したＲＧＢ値、ＸＹＺ値を次式に代入し、変換マトリクスＡ（３×３）を算出する（ステップＳ２４）。
【００６９】
【数１】
2006303783.tif 000003
上記(1) 式からも明らかなように、面順次の撮影時のシャッタのばらつき、撮影光源の変動、シャッタ速度、絞りの変更の影響を受けないように、入力するＲＧＢ値を白色板のＲＧＢ値（Ｒw,Ｇw,Ｂw)で除算することで規格化している。
【００７０】
このようして求めた変換マトリクスＡは、パラメータファイルとして表示系Ｂに出力される（ステップＳ２６）。
【００７１】
＜表示系Ｂ＞
表示系Ｂでは、実シーンのＲＧＢ画像からＸＹＺ画像を作成する。
【００７２】
(1) 実シーンのＲＧＢ画像（ＲＡＷデータ）、白色板のＲＧＢ値、及び較正系Ａで作成したパラメータファイルを入力する（ステップＳ３０）。
【００７３】
(2) 前記入力した値を、以下の(2) 式に代入することによりＸＹＺ画像を算出する（ステップＳ３２）。
【００７４】
【数２】
2006303783.tif 000004
上記(2) 式からも明らかなように、面順次の撮影時のシャッタのばらつき、撮影光源の変動、シャッタ速度、絞りの変更の影響を受けないように、実シーンのＲＧＢ値を白色板のＲＧＢ値（Ｒw', Ｇw', Ｂw') で除算することで規格化している。また、較正用の撮影時と実シーンの撮影時との撮影条件の変動を補正するために、実シーンの白色板のＸＹＺ値（Ｘw', Ｙw', Ｚw') を、較正時に使用した白色板のＸＹＺ値（Ｘw,Ｙw,Ｚw)で除算する。尚、実シーンの白色板のＸＹＺ値（Ｘw', Ｙw', Ｚw') は、(1) 式で算出した変換マトリクスＡと実シーンの白色板のＲＧＢ値（Ｒw', Ｇw', Ｂw') とから算出することができる。
【００７５】
また、較正系Ａと表示系Ｂでの白色板のＸＹＺ値が変わらない場合（白色板の位置や光源の変動がない場合）、（Ｘw', Ｙw', Ｚw') ＝（Ｘw,Ｙw,Ｚw)となるため、(2) 式は、以下の(3) 式となる。
【００７６】
【数３】
2006303783.tif 000005
また、実シーンの白色板のＸＹＺ値（Ｘw', Ｙw', Ｚw') から撮影光源のＸＹＺ値（Ｘs', Ｙs', Ｚs') を算出する（ステップＳ３４）。(2) 式、(3) 式において、１００／Ｙs'を乗算することにより、撮影光源のＹs'を１００として規格化されたＸＹＺ画像を得ることができる。
【００７７】
このようにして取得したＸＹＺ画像から色差（ΔＥ）を算出すると、約ΔＥ＝１．５となった。これにより、高解像度かつ高精度の測色的色再現画像（ＸＹＺ画像）を得ることができることが確認された。また、このシステムにより得られるＸＹＺ画像は、製品の色の評価、印刷などの分野での利用が期待できる。
【００７８】
尚、この実施の形態では、面順次のＲＧＢ画像からＸＹＺ画像を得る場合について説明したが、本発明はＸＹＺ画像以外の測色的色再現画像（例えば、Ｌａｂ画像）を得る場合にも適用できる。また、面順次の色画像は、ＲＧＢ画像に限らず、例えば、ＣＭＹのカラーフィルタを使った面順次のＣＭＹ画像でもよい。更に、４色以上のカラーフィルタを使用した面順次の色画像から測色的色再現画像を取得する場合にも本発明は適用できる。そして、Ｎ（Ｎ≧４の整数）色の場合には、測色補正変換としてＮ×３行列の変換マトリクスを使用することとなる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は本発明に係る画像処理システムを構成する面順次撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は本発明に係る画像処理システムを構成する画像処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は画像処理装置のモニタ装置に表示されるＧＵＩ画面を示す図である。
【図４】図４は画像処理装置のモニタ装置に表示されるＧＵＩ画面を示す図である。
【図５】図５は画像処理装置のモニタ装置に表示されるＧＵＩ画面を示す図であり、特にずれ補正ウインドウを示すＧＵＩ画面を示す図である。
【図６】図６は画像処理装置のモニタ装置に表示されるＧＵＩ画面を示す図である。
【図７】図７は画像処理装置のモニタ装置に表示されるＧＵＩ画面を示す図である。
【図８】図８は画像処理装置のモニタ装置に表示されるＧＵＩ画面を示す図であり、特に選択範囲の平均値算出用ウインドウを示すＧＵＩ画面を示す図である。
【図９】図９は画像処理装置のモニタ装置に表示されるＧＵＩ画面を示す図である。
【図１０】図１０は画像処理装置のモニタ装置に表示されるＧＵＩ画面を示す図であり、特に白色板ＲＧＢ取得ビューワを示す図である。
【図１１】図１１は撮像したＲＧＢ画像からＸＹＺ画像を取得する処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
１０…面順次撮像装置、１００…撮像装置本体、２００…回転カラーフィルタ装置、３００…画像処理装置
【図１】
2006303783.tif 000006
【図２】
2006303783.tif 000007
【図１１】
2006303783.tif 000008
【図３】
2006303783.tif 000009
【図４】
2006303783.tif 000010
【図５】
2006303783.tif 000011
【図６】
2006303783.tif 000012
【図７】
2006303783.tif 000013
【図８】
2006303783.tif 000014
【図９】
2006303783.tif 000015
【図１０】
2006303783.tif 000016