(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の色相と、前記所定の色相に対する感度に関する情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
撮像装置により撮像された画像データを取得する取得部と、
前記取得部が取得した画像データから前記所定の色相の画素を検出する検出部と、
前記所定の色相に対する感度に関する情報と、前記検出部が検出した前記画素の輝度とに基づき、前記所定の色相の光量を算出する算出部と、
前記所定の色相の光を、前記算出部が算出した光量で出力する出力部と、
を備え、
前記検出部は、前記取得部が取得した画像データから検出する画素を、輝度が所定の範囲内である画素に制限する、
ことを特徴とする視覚補助装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記算出により前記所定の色相の光量が所定値を超える場合、前記所定の色相の光量を前記所定値とするとともに、前記所定の色相以外の他の色相について値を減少させた光量を算出する、
ことを特徴とする、請求項１記載の視覚補助装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記所定値を超える前記所定の色相の光量と前記他の色相の光量との比率と、前記所定値と前記他の色相についての値を減少させた光量との比率とが一定になるように、前記値を減少させた光量を算出する、
ことを特徴とする、請求項２記載の視覚補助装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記取得部が取得した画像データから、前記所定の色相の画素における輝度と前記画像データにおける当該画素の位置とを検出し、
前記出力部は、前記検出部が取得した前記画素の位置における前記所定の色相の光を、前記算出部が算出した光量で出力する、
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の視覚補助装置。
【請求項５】
コンピュータに、
所定の色相と、前記所定の色相に対する感度に関する情報とを対応付けて記憶部に記憶し、
撮像装置により撮像された画像データを取得し、
前記取得した画像データから前記所定の色相の画素を検出し、
前記所定の色相に対する感度に関する情報と、前記検出した前記画素の輝度とに基づき、前記所定の色相の光量を算出し、
前記所定の色相の光を、前記算出した光量で出力する、
処理を実行させ、
前記検出は、前記取得した画像データから検出する画素を、輝度が所定の範囲内である画素に制限する、
ことを特徴とする視覚補助プログラム。
【請求項６】
視覚補助装置の制御装置に実行させる視覚補助方法であって、
所定の色相と、前記所定の色相に対する感度に関する情報とを対応付けて記憶部に記憶し、
撮像装置により撮像された画像データを取得し、
前記取得した画像データから前記所定の色相の画素を検出し、
前記所定の色相に対する感度に関する情報と、前記検出した前記画素の輝度とに基づき、前記所定の色相の光量を算出し、
前記所定の色相の光を、前記算出した光量で出力し、
前記検出は、前記取得した画像データから検出する画素を、輝度が所定の範囲内である画素に制限する、
ことを特徴とする視覚補助方法。
【請求項７】
複数の色相の画素が所定の規則で組み合わされた検査情報を表示部に表示させ、前記検査情報に応じて入力された情報から所定の色相を判定する判定部と、
前記検査情報に含まれる前記所定の色相の光量を補正して、前記補正した検査情報を前記表示部に出力する補正部と、
前記補正した検査情報に応じて入力された情報が所定の条件を満たす場合、前記所定の色相に対する補正係数を算出し、複数の色相の組み合わせで表される第１情報と前記第１情報に対して前記算出した補正係数を乗じた第２情報とを対応付けた補正情報を生成する生成部と、
を備え、
前記補正部は、前記補正により前記所定の色相の光量が所定値を超える場合、前記所定の色相の光量を前記所定値とするとともに、前記検査情報に含まれる前記所定の色相以外の他の色相の光量を、値を減少させた光量に補正する、
ことを特徴とする、検査装置。
【請求項８】
前記補正部は、前記所定値を超える前記所定の色相の光量と前記他の色相の光量との比率と、前記所定値と前記他の色相についての値を減少させた光量との比率とが一定になるように、前記検査情報に含まれる前記他の色相の光量を、前記値を減少させた光量に補正する、
ことを特徴とする、請求項７記載の検査装置。
【請求項９】
前記補正情報は、撮像装置により撮像された画像データの色空間を、前記第１情報により表される第１の色空間から、前記第１情報に対応する前記第２情報により表される第２の色空間に変換して出力する視覚補助装置に設定される、
ことを特徴とする、請求項７又は請求項８記載の検査装置。
【請求項１０】
コンピュータに、
複数の色相の画素が所定の規則で組み合わされた検査情報を表示部に表示させ、前記検査情報に応じて入力された情報から所定の色相を判定し、
前記検査情報に含まれる前記所定の色相の光量を補正して、前記補正した検査情報を前記表示部に出力し、
前記補正した検査情報に応じて入力された情報が所定の条件を満たす場合、前記所定の色相に対する補正係数を算出し、
複数の色相の組み合わせで表される第１情報と前記第１情報に対して前記算出した補正係数を乗じた第２情報とを対応付けた補正情報を生成する、
処理を実行させ、
前記補正において、前記補正により前記所定の色相の光量が所定値を超える場合、前記所定の色相の光量を前記所定値とするとともに、前記検査情報に含まれる前記所定の色相以外の他の色相の光量を、値を減少させた光量に補正する、
ことを特徴とする、検査プログラム。
【請求項１１】
検査装置に実行させる検査方法であって、
複数の色相の画素が所定の規則で組み合わされた検査情報を表示部に表示させ、前記検査情報に応じて入力された情報から所定の色相を判定し、
前記検査情報に含まれる前記所定の色相の光量を補正して、前記補正した検査情報を前記表示部に出力し、
前記補正した検査情報に応じて入力された情報が所定の条件を満たす場合、前記所定の色相に対する補正係数を算出し、
複数の色相の組み合わせで表される第１情報と前記第１情報に対して前記算出した補正係数を乗じた第２情報とを対応付けた補正情報を生成し、
前記補正において、前記補正により前記所定の色相の光量が所定値を超える場合、前記所定の色相の光量を前記所定値とするとともに、前記検査情報に含まれる前記所定の色相以外の他の色相の光量を、値を減少させた光量に補正する、
ことを特徴とする、検査方法。
【請求項１２】
複数の色相の組み合わせで表される第１情報と前記第１情報に対して補正係数を乗じた第２情報とを対応付けて記憶する記憶部と、
撮像装置により撮像された画像データを取得する取得部と、
前記取得部が取得した画像データの色空間を、前記記憶部が保持する前記第１情報により表される第１の色空間から、前記第１情報に対応する前記第２情報により表される第２の色空間に変換する変換部と、
前記第２の色空間に変換された画像データを出力する出力部と、
を備え、
前記補正係数は、所定の色相の光量の補正により前記所定の色相の光量が所定値を超える場合、前記所定の色相の光量を前記所定値とするとともに、前記第１情報に含まれる前記所定の色相以外の他の色相の光量を、値を減少させた光量に補正するように設定された、
ことを特徴とする視覚補助装置。
【請求項１３】
コンピュータに、
複数の色相の組み合わせで表される第１情報と前記第１情報に対して補正係数を乗じた第２情報とを対応付けて記憶部に記憶し、
撮像装置により撮像された画像データを取得し、
前記取得した画像データの色空間を、前記記憶部が保持する前記第１情報により表される第１の色空間から、前記第１情報に対応する前記第２情報により表される第２の色空間に変換し、
前記第２の色空間に変換された画像データを出力する、
処理を実行させ、
前記補正係数は、所定の色相の光量の補正により前記所定の色相の光量が所定値を超える場合、前記所定の色相の光量を前記所定値とするとともに、前記第１情報に含まれる前記所定の色相以外の他の色相の光量を、値を減少させた光量に補正するように設定されたことを特徴とする視覚補助プログラム。
【請求項１４】
視覚補助装置の制御装置に実行させる視覚補助方法であって、
複数の色相の組み合わせで表される第１情報と前記第１情報に対して補正係数を乗じた第２情報とを対応付けて記憶部に記憶し、
撮像装置により撮像された画像データを取得し、
前記取得した画像データの色空間を、前記記憶部が保持する前記第１情報により表される第１の色空間から、前記第１情報に対応する前記第２情報により表される第２の色空間に変換し、
前記第２の色空間に変換された画像データを出力し、
前記補正係数は、所定の色相の光量の補正により前記所定の色相の光量が所定値を超える場合、前記所定の色相の光量を前記所定値とするとともに、前記第１情報に含まれる前記所定の色相以外の他の色相の光量を、値を減少させた光量に補正するように設定された、
ことを特徴とする視覚補助方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚補助装置，視覚補助プログラム，視覚補助方法，検査装置，検査プログラム，及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
色の見え方や感じ方が一般色覚者とは異なる状態のことを色覚異常という。人間の目の網膜で色を感じるのはＬ，Ｍ，Ｓの錐体細胞である。Ｌ錐体（赤錐体）は黄緑〜赤の光を主に感じ、Ｍ錐体（緑錐体）は緑〜黄緑の光を主に感じ、Ｓ錐体（青錐体）は紫〜青の光を主に感じる。
【０００３】
色覚異常は、これらＬ，Ｍ，Ｓの錐体細胞の働きの状態によって分類される。大多数の色覚異常者は、３色覚を有しているもののいずれか１色覚（１つの錐体細胞）の感度が低い１型３色覚又は２型３色覚（これらを総称して先天赤緑色覚ともいう）である。１型３色覚はＬ錐体の感度が低く主に赤の判別が困難であり、２型３色覚はＭ錐体の感度が低く主に緑の判別が困難である。なお、発生確率は低いが、Ｓ錐体の感度が低く主に青の判別が困難である３型３色覚の色覚異常も存在する。以下の説明では、色覚異常として、これら１型３色覚，２型３色覚，及び３型３色覚を例に挙げる。
【０００４】
色の見え方が一般色覚者とは異なる色覚異常者にも色によって表される情報が伝わるように、色使いに配慮し背景と文字の補色関係を大きくして区別するカラーユニバーサルデザインが知られている。しかし、カラーユニバーサルデザインは、主に文字情報など限られたカラー画像に適用されるものであり、自然画などのカラー画像に適用することは難しい。また、色覚異常者の色の見え方は色覚異常の型や程度によって多種多様であるため、あらゆる色覚異常者が色を識別できるようにデザインを調整するノウハウは、完全に確立されているとは言い難い。
【０００５】
また、色覚異常者向けの補助器具として、色覚を補正し、色覚異常者が識別し難い色を識別可能とする色覚補正レンズも知られている。
【０００６】
上述のように、色覚異常者は色を感じるＬ，Ｍ，Ｓの錐体細胞のいずれかの感度が低い。例えば図２３の上段に示すように、一般色覚者の錐体感度をＬ：１００％，Ｍ：１００％，Ｓ：１００％とすると、色覚異常者は各錐体感度がＬ：５０％，Ｍ：５０％，Ｓ：１００％のような状態である。各色の合成により認知される色の混色比率が一般色覚者と異なることによって、一般色覚者と色覚異常者との間で差異が生じる。
【０００７】
色覚補正レンズでは、感度の低い細胞に合わせて正常な錐体細胞が感じる光の量をフィルタでカットしている。例えば図２３の下段に示すように、色覚補正レンズは、フィルタを用いてＳ錐体細胞が感じるＢ（Blue）の光を５０％にカットすることで、Ｌ，Ｍ，及びＳの各錐体細胞が感じるＲ（Red），Ｇ（Green），及びＢの光の量を整える（５０％に均一化する）。このように、色覚補正レンズは各錐体の感度のバランスを整えることで一般色覚者に近い見え方を色覚異常者に提供することができる。
【０００８】
なお、関連する技術として、色覚検査を数値化する手法や（例えば、下記特許文献１参照）、ウェアラブルデバイスにより、ＲＧＢ色空間を回転させることで使用環境の変化に合わせたカラー映像表示を行なう技術も知られている（例えば、下記特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１３０３０４号公報
【特許文献２】特開２００６−２０８９９７号公報
【特許文献３】特開２００６−１６５７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、色覚補正レンズは、感度が高い錐体細胞が感じる光をフィルタでカットすることによって全体の錐体細胞の感度のバランスを整えているが、錐体細胞が感じる光の絶対量は減少する。
【００１１】
従って、色覚補正レンズの装着者は、未装着のときと比べて視界が暗くなる。このため、利用者が色覚補正レンズを安全に使用できる場面は、明るい時間帯や明るい場所に制限される。
【００１２】
１つの側面では、本発明は、色覚異常者の視覚補助を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
１つの態様では、本件の視覚補助装置は、所定の色相と、前記所定の色相に対する感度に関する情報とを対応付けて記憶する記憶部と、撮像装置により撮像された画像データを取得する取得部とを備える。また、視覚補助装置は、前記取得部が取得した画像データから前記所定の色相の画素を検出する検出部を備える。さらに、視覚補助装置は、前記所定の色相に対する感度に関する情報と、前記検出部が検出した前記画素の輝度とに基づき、前記所定の色相の光量を算出する算出部と、前記所定の色相の光を、前記算出部が算出した光量で出力する出力部を備える。前記検出部は、前記取得部が取得した画像データから検出する画素を、輝度が所定の範囲内である画素に制限する。
【発明の効果】
【００１４】
１つの側面では、色覚異常者の視覚補助を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の一例としてのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）の構成例を示す図である。
【図２】図１に示すＨＭＤにおける接眼光学系及び映像表示装置の左側面からの断面を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る制御装置の機能構成例を示す図である。
【図４】（ａ）は赤色補正前の分光反射率を示す図であり、（ｂ）は赤色補正後の分光反射率を示す図である。
【図５】ＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊及びｂ＊の２次元平面を示す図である。
【図６】一般色覚者の錐体細胞Ｓ，Ｍ，Ｌの分光感度の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る制御装置の動作例を説明するフローチャートである。
【図８】第１実施形態に係るＨＭＤにおける画像処理の手法についてのシミュレーション結果例を示す図である。
【図９】第１実施形態に係るＨＭＤの他の構成例を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係るＨＭＤの他の構成例を示す図である。
【図１１】図１０に示すＨＭＤにおける接眼光学系及び映像表示装置の上面からの断面を示す断面図である。
【図１２】第１実施形態に係る制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図１３】第２実施形態の一例としての視覚補助システムの構成例を示す図である。
【図１４】Ｒ（２５５），Ｇ（２５５），Ｂ（２５５）の場合の分光特性例を示す図である。
【図１５】図１４において画像の緑（Ｇ）の分光特性を１００％増加させた例を示す図である。
【図１６】第２実施形態に係る補正情報の一例を示す図である。
【図１７】第２実施形態に係る補正情報の他の例を示す図である。
【図１８】第２実施形態に係る制御装置の機能構成例を示す図である。
【図１９】第２実施形態に係る制御装置の演算処理部による補正情報の補間の例を示す図である。
【図２０】第２実施形態に係る検査装置の動作例を説明するフローチャートである。
【図２１】第２実施形態に係る制御装置の動作例を説明するフローチャートである。
【図２２】第２実施形態に係る視覚補助システムのハードウェア構成例を示す図である。
【図２３】色覚補正レンズを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。
【００１７】
〔１〕第１実施形態
〔１−１〕視覚補助装置について
上述のように、色覚補正レンズはフィルタを用いて感度の高い錐体細胞に入る光の量をカットし、各錐体細胞が感じる光の量を整えるものである。このため、色覚補正レンズの装着者は、未装着のときと比べて視界が暗くなり、色覚補正レンズを安全に使用できる場面が制限される。
【００１８】
これに対し、第１実施形態に係る視覚補助装置は、撮像装置と接眼光学系とをそなえ、撮像装置で捉えた映像に対して画像処理を行ない、画像処理後の映像を接眼光学系を通じて利用者に出力することができる。
【００１９】
また、視覚補助装置は、画像処理において、利用者の目に入る光のうち感度の低い錐体細胞が感じる光の量を増幅させることができる。例えば、色覚異常者の各錐体細胞の感度がＬ：５０％，Ｍ：５０％，Ｓ：１００％の場合、視覚補助装置は画像処理によって目に入る光の量（ＲＧＢ）をＲ：２００，Ｇ：２００，Ｂ：１００のように増幅させる。これにより、視覚補助装置は、明るさを低下させることなく、各錐体細胞が感じる光の量をＲ：１００，Ｇ：１００，Ｂ：１００になるように色覚を補正することができる。
【００２０】
視覚補助装置としては、例えばＨＭＤ（Head Mounted Display；ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブルデバイスを用いることができる。また、視覚補助装置としては、ＨＵＤ（Head Up Display；ヘッドアップディスプレイ）やＥＶＦ（Electronic View Finder）等、映像（画像又は動画）を撮影し使用者に表示する種々の装置を用いることができる。以下、視覚補助装置としてＨＭＤが用いられる場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
〔１−２〕視覚補助装置の構成例
以下、第１実施形態に係る視覚補助装置の詳細について説明する。図１は、第１実施形態の一例としてのＨＭＤ１の構成例を示す図である。
【００２２】
ＨＭＤ１は、眼鏡と同様に、テンプル２及び鼻当て３をそなえるフレーム４と２つのレンズ７とを有する。また、ＨＭＤ１は、撮像装置５と、接眼光学系６と、映像表示装置８と、制御装置９とをそれぞれ２つずつ有する。
【００２３】
なお、ＨＭＤ１は、例えば小型の光学透過型ＨＭＤとすることができる。光学透過型ＨＭＤは、ＨＭＤの方式の一つであり、装着者がレンズ７を通じて自身の目で見ている視野の中に接眼光学系６を介して画像情報等を重ねて表示させることができる。
【００２４】
撮像装置５は、ＨＭＤ１のフレーム４の上部に設けられ、装着者の前方の視界を撮影する装置である。撮像装置５はケーブル等により制御装置９に接続され、被写体からの反射光を撮像素子により光電変換し、電気信号として取得した画像情報をケーブルを介して制御装置９に出力する。
【００２５】
なお、図１の例では撮像装置５はＨＭＤ１の上部に設けられているが、これに限定されるものではなく、フレーム４の任意の位置に設けられてもよいし、レンズ７の任意の位置に埋め込まれてもよい。撮像装置５により撮影された映像は、装着者の視野の一部として出力されるため、撮像装置５は装着者の視野を狭めない程度に装着者の目の近傍に設けられることが好ましい。
【００２６】
撮像装置５としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の種々の撮像素子を用いたカメラを適用できる。
【００２７】
接眼光学系６は、レンズ７に嵌合され、映像表示装置８から出力される映像をホログラム表示して装着者に提供するものである。レンズ７は、クリアレンズやミラーレンズ等、種々のレンズが用いられてよい。
【００２８】
映像表示装置８は、制御装置９から送信される画像情報を電光変換して接眼光学系６に出力するものである。図２は、接眼光学系６及び映像表示装置８の左側面からの断面を示す断面図である。
【００２９】
図２に示すように、接眼光学系６はプリズム６１及びホログラム素子６２をそなえ、映像表示装置８は筐体８１と筐体８１内に設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）８２，レンズ８３，及び光透過型液晶表示器８４とをそなえる。
【００３０】
光透過型液晶表示器８４は、制御装置９から送信される画像情報から映像を生成する。ＬＥＤ８２は光源の一例である。また、レンズ８３はＬＥＤ８２からの照射光を光透過型液晶表示器８４の全面に導くものである。
【００３１】
プリズム６１は、光透過型液晶表示器８４から照射された映像をプリズム６１内部で反射させながらホログラム素子６２に導光させる。ホログラム素子６２は、プリズム６１内部を通過した映像を反射してホログラム映像を表示させ、装着者の目１０に映像を結ばせる。
【００３２】
制御装置９は、撮像装置５が撮影した映像（画像情報）に対して以下に詳述する画像処理を施し、映像表示装置８に出力する。以下、ＨＭＤ１の装着者が１型３色覚又は２型３色覚の色覚異常者であるものとして説明するが、装着者が３型３色覚の色覚異常者であっても、処理対象の領域の検出基準が異なる以外は基本的に同様である。
【００３３】
１型３色覚又は２型３色覚の色覚異常者は、赤及び緑の識別が困難である。そこで、制御装置９は、ＨＭＤ１の装着者に出力する映像のうちのＲ及びＧの光を増幅させるために、撮像装置５で捉えた画像をより赤く、より緑に補正する。これにより、処理された映像は処理前に比べて赤及び緑が強調された色になる。
【００３４】
色は物体が反射した光の集合である。可視光は３８０ｎｍ〜７３０ｎｍであり、物体が反射する可視光の各波長の光の量によって人は色を認識する。物体が各波長で反射する割合を示したものを分光反射率という。例えば、赤色とは、分光反射率のピークが可視光領域の高波長側（図４（ａ）及び（ｂ）参照）にある光の集合である。
【００３５】
よって、画像におけるＲの値を上げると、分光反射率のピーク値も上昇する（図４（ｂ）参照）。分光反射率が上がるということは、人の目に入射するＲの成分の光の量が増加するということであるから、画像におけるＲの光を増幅することにより、より赤く補正した画像を出力することが可能となる。
【００３６】
図４の例では、（ａ）に示すように一般色覚者の錐体細胞が感知する色（Ｒ：８４，Ｇ：０，Ｂ：１０）を元の色とすると、１型３色覚又は２型３色覚の色覚異常者は、Ｌ錐体細胞でＲの光の量を少なく（例えば半分の光量で）感知し、元の色とは異なる色と認識してしまう。そこで、図４（ｂ）に示すように元の色から赤色の色相を約２倍に増幅して色Ｒ：１６４，Ｇ０，Ｂ１３とすることで、色覚異常者に一般色覚者と同様の色を認識させることができる。
【００３７】
制御装置９は、赤及び緑を強調する（より赤く、より緑に補正する）ために、撮像装置５から入力される画像情報のうちの処理対象のＲＧＢの値を調整する。画像情報は、０〜２５５のＲＧＢ値を持つピクセル（画素）の集合であるため、制御装置９は、ＲＧＢ値を増減させることで色を調整することができる。
【００３８】
以下、制御装置９の詳細について説明する。図３は、制御装置９の機能構成例を示す図である。制御装置９は、図３に示すように、例示的に記憶部２１及び画像処理部２４をそなえることができる。記憶部２１はデータを記憶する記憶装置の一例であり、図３に例示するように画像情報２２及び補正情報２３を記憶する。
【００３９】
補正情報２３は、画像処理の処理対象の色相（所定の色相）と、この色相に対するＨＭＤ１の装着者の錐体細胞の感度に関する情報とを含む。画像処理の処理対象の色相としては、例えば国際照明委員会（ＣＩＥ）が策定したＣＩＥ  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の色空間を用いることができる。なお、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系においてＬ＊は明度，ａ＊及びｂ＊はそれぞれ色度座標を示す（図５参照）。
【００４０】
図５に示すように、全ての色はａ＊及びｂ＊の２次元平面並びに明度Ｌ＊で表すことができる。よって、ＨＭＤ１の装着者の錐体細胞の感度が低い所定の色相を処理対象の範囲としてａ＊及びｂ＊により定め、その範囲での錐体細胞の感度に関する情報と対応付けることで、任意の色のピクセルに対してどの程度の補正を行なえばよいかを表すことが可能となる。
【００４１】
なお、図５では、ａ＊及びｂ＊の２次元平面の色彩をグレースケールで表しているが、実際には紙面右側に向かって赤方向，紙面左側に向かって緑方向，紙面上側に向かって黄方向，紙面下側に向かって青方向の色で表されている。また、図５では特定の明度Ｌ＊（例えば５０）におけるａ＊及びｂ＊の２次元平面を表しているが、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系は、実際にはａ＊及びｂ＊と０（黒）〜１００（白）の範囲を持つ明度Ｌ＊とにより３次元空間で表される。
【００４２】
所定の色相Ｈは下記式（１）のようにａ＊及びｂ＊を用いて表される。
【００４３】
【数１】
0006467881.tif 000002
【００４４】
ここで、一般色覚者の錐体細胞Ｓ，Ｍ，Ｌ（及び桿体細胞Ｒ）は図６に例示するような波長（ｎｍ）−感度（正規化された吸光度）の特性を有する。色覚異常者は、Ｓ，Ｍ，Ｌ錐体細胞のいずれかの感度が低下している。図６からわかるように、色覚異常者が認識する光（色）を一般色覚者が認識する光（色）と同程度にするには、感度の低下した錐体細胞が他の錐体細胞よりも感度の高い範囲（波長帯）の光量を増加させることが効果的であるといえる。
【００４５】
このため、補正情報２３には、上記式（１）で表される所定の色相Ｈに対応したａ＊及びｂ＊の情報と、装着者の当該色相Ｈにおける錐体細胞の感度に関する情報とが対応付けられる。なお、錐体細胞の感度に関する情報としては、一般色覚者の錐体細胞の感度に対する色覚異常者の錐体細胞の感度の割合（例えば０．５（５０％）等）が用いられてもよいし、当該色相に対する補正量の割合（補正率：例えば２．０（倍）等）が用いられてもよい。
【００４６】
なお、補正情報２３は、上述した情報に限定されるものではない。例えば補正情報２３は、所定の色相Ｈをより細分化してａ＊及びｂ＊の組み合わせを複数羅列したものとし、これらのａ＊及びｂ＊の組み合わせに対して感度に関する情報を個別に対応付けたものとしてもよい。
【００４７】
上述した補正情報２３は、例えばＨＭＤ１の提供元等により、色覚異常者に対して事前に錐体細胞の感度が一般色覚者の錐体細胞の感度からどの程度乖離しているのかを測定することで生成することができる。
【００４８】
画像処理部２４は、撮像装置５が撮影した画像情報を取得して画像処理を行ない、画像処理を施した画像情報を映像表示装置８に出力するものである。画像処理部２４は、図３に示すように、例示的に画像取得部２５，処理対象検出部２６，補正量算出部２７，及び補正処理部２８をそなえることができる。
【００４９】
画像取得部２５は、撮像装置５から画像情報（画像データ）を取得し、取得した画像情報にアナログ−デジタル変換を行ない、画像情報２２として記憶部２１に格納する。例えば撮像装置５は、３０ｆｐｓ（Flame Per Second）の場合、１秒間に３０コマ（枚）の画像を撮影するため、画像取得部２５は撮像装置５から画像情報を送られると、処理対象の画像情報２２として１コマずつ記憶部２１に格納する。なお、画像処理部２４は画像処理を施した画像情報２２については記憶部２１から削除してよく、これにより記憶部２１の記憶容量の増加を抑制できる。
【００５０】
また、画像取得部２５は、撮像装置５から入力された画像情報の色空間（例えばＲＧＢ）を制御装置９での処理及び映像表示装置８への出力で用いる色空間（例えばＲＧＢ又はＬ＊ａ＊ｂ＊表色系）に変換するマッピング等を行なうことができる。このマッピングは、例えばＩＣＣ（International Color Consortium）で規定されるＩＣＣプロファイル等のデバイスリンクプロファイルを用いて行なうことができる。
【００５１】
処理対象検出部２６は、補正情報２３に含まれる処理対象となる所定の色相の画素を画像情報２２から検出する。例えばＨＭＤ１の装着者が１型３色覚又は２型３色覚である場合、ＨＭＤ１は、撮像装置５が撮影した画像情報のうち、赤色をより赤く、緑色をより緑に補正して映像表示装置８に表示する。このため処理対象検出部２６は、画像情報２２から処理対象となる所定の色相（例えば赤系及び緑系）の画素における輝度と画像情報２２における当該画素の位置（例えば画像情報２２のｘ，ｙ座標）とを検出する。
【００５２】
このとき、処理対象検出部２６は、検出する画素を、輝度γが所定の範囲内である画素に制限することができる。例えば処理対象検出部２６は、画像情報２２について例えば輝度γが１０≦γ≦２４１の範囲内である画素から、処理対象となる所定の色相の画素及び位置とを検出する。処理対象となる画素の輝度を制限することにより、検出処理の高速化を図ることができる。一定値以上暗い（輝度が第１の値、例えば１０よりも低い）色や非常に明るい（輝度が第２の値、例えば２４１よりも高い）色は、装着者にとって色相の判別が難しく、補正による視認性向上の効果も薄いためである。
【００５３】
補正量算出部２７は、記憶部２１が記憶する補正情報２３と、処理対象検出部２６が検出した画素の輝度とに基づいて、当該画素の色相に対する補正量を算出する。
【００５４】
例えば補正量算出部２７は、処理対象検出部２６が検出した画素のうち、所定の色相について色覚異常者の錐体細胞で感知する光量が一般色覚者と同程度となるように、当該所定の色相に対する補正後の光量（補正量）を算出する。なお、補正量としては、ＲＧＢの値を用いることができる。
【００５５】
一例として、補正情報２３において所定の色相が赤であり色覚異常者のＬ錐体細胞の感度が５０％である場合、補正量算出部２７は、Ｒ：８４，Ｇ：０，Ｂ：１０の画素について、Ｒの補正量を８４の約２倍の１６４と算出する（図４（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００５６】
なお、上述のようにＲＧＢの最大値は各２５５であるため、処理対象の画素のＲの値が既に２５５付近である場合には、Ｒの補正量が頭打ちとなってしまう可能性がある。この場合、補正量算出部２７は、Ｒの補正量を最大値の２５５とするとともに、Ｇ，Ｂについて、最大値（所定値）を超えたＲの補正量との比率を変化させないように値を減少させた補正量を算出する。換言すれば、補正量算出部２７は、所定の色相の光量が所定値を超える場合、最大値を超えるＲの光量とＧ，Ｂの光量との比率と、Ｒの最大値とＧ，Ｂについての値を減少させた光量との比率とが一定になるように、Ｇ，Ｂに対する値を減少させた光量を算出する。これにより、各色相の比率を保つことができ、各色のバランスを調整することができる。従って、処理対象のＲの値が大きい場合であっても、色覚異常者にとって最適な色に調整することができる。なお、所定の色相が緑や青であっても、同様の手法とすることができる。
【００５７】
補正処理部２８は、制御装置９から出力される画像情報２２のうち、処理対象検出部２６が検出した領域の光の量を補正量算出部２７が算出した補正量に基づき補正するものである。例えば補正処理部２８は、処理対象検出部２６が検出した領域の光の量（ＲＧＢ）を、補正量算出部２７が算出した補正量に置き換えて出力する。補正処理部２８が出力した画像情報２２は、制御装置９から映像表示装置８に供給される。
【００５８】
上述した処理対象検出部２６，補正量算出部２７，及び補正処理部２８による画像処理を行なうために、例えば富士通株式会社のＣｏｌｏｒＦｉｔ（登録商標）等の自動画像補正技術を採用することができる。自動画像補正技術は、ＲＧＢの光の量の調整の処理のほか、画像処理に関する種々の機能を有しており、これらの機能を一画像あたり１秒程度の性能で実現することが可能である。従って、自動画像補正技術の機能を処理対象検出部２６による検出処理と補正量算出部２７及び補正処理部２８による色補正処理とに絞り込むことで、一画像あたり０．１秒程度で処理することが可能であると考えらえる。
【００５９】
このように、自動画像補正技術を用いて上述した画像処理を行なうことで、大量の画像（映像）を高速且つ適切に処理することが可能となる。
【００６０】
上述したＨＭＤ１により、撮像装置５が撮影する映像には、装着者が見ている視界と同じ視界（実環境）が捉えられる。制御装置９の画像処理部２４は、映像内の色を判断して赤色及び緑色（１型３色覚又は２型３色覚の場合）を検出し、検出した色だけを補正パラメータに従って補正するという一連の流れをリアルタイムで処理する。このとき、画像処理部２４は、撮像装置５で捉えた補正対象物の実環境における座標を記憶しておき、接眼光学系６において補正後の画像をその座標に写像する。
【００６１】
これにより、ＨＭＤ１は、色覚異常者が判別し難い赤及び緑の光の量だけを実環境よりも増幅した状態で装着者の錐体細胞に入射させることが可能となる。装着者は、補正された画像が実環境に写像された映像を見ることになり、補正された画像の色味が各錐体細胞の感度によって一般色覚者の感じる色味と同程度に認識することができる。
【００６２】
〔１−３〕視覚補助装置の動作例
次に、上述の如く構成されたＨＭＤ１の制御装置９の動作例を、図７を参照して説明する。なお、前提として、ＨＭＤ１の装着者に対応した補正情報２３が制御装置９の記憶部２１に格納されているものとする。
【００６３】
撮像装置５が装着者の前景を撮影すると、撮影された画像情報が制御装置９に入力される。制御装置９では、画像取得部２５が撮像装置５からの画像情報をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換後の画像情報２２を記憶部２１に格納する（ステップＳ１）。また、画像取得部２５は、画像情報２２に対して、ＩＣＣプロファイル等のデバイスリンクプロファイルを用いて撮像装置５の色空間から制御装置９及び映像表示装置８の色空間へ変換する。
【００６４】
次いで、処理対象検出部２６が、記憶部２１の補正情報２３に基づいて、記憶部２１に格納された画像情報２２から補正情報２３に含まれる所定の色相の画素における輝度と画像情報２２における当該画素の位置とを検出する（ステップＳ２）。
【００６５】
次に、補正量算出部２７が、処理対象検出部２６により検出された画素における所定の色相の補正量を、補正情報２３に含まれる感度に関する情報に基づき算出する（ステップＳ３）。
【００６６】
最後に、補正処理部２８が、補正量算出部２７が算出した補正量を画像情報２２における処理対象検出部２６が検出した位置の画素に適用する（ステップＳ４）。そして、制御装置９は、画像情報２２の処理対象の全ての画素についてステップＳ２〜Ｓ４の処理が完了すると、補正した画像情報２２を映像表示装置８に出力し（ステップＳ５）、処理が終了する。
【００６７】
なお、上述したステップＳ２の処理は、一画像（画像情報２２）における複数の画素について並行して（例えば所定サイズの画素ブロックごとに並行して）行なわれてもよい。この場合、ステップＳ３の処理についても、ステップＳ２において検出された複数の画素について並行して行なわれてよく、ステップＳ４の処理についても、ステップＳ３において算出された複数の画素の補正量について並行して行なわれてよい。
【００６８】
以上のように、ステップＳ１〜Ｓ５の処理は、撮像装置５から一枚の画像情報が制御装置９に入力される都度実施される。
【００６９】
〔１−４〕視覚補助装置の適用例
上述したＨＭＤ１における画像処理の手法についてのシミュレーション結果を以下に示す。
【００７０】
なお、シミュレーションにおいては、装着者（１型３色覚又は２型３色覚）の錐体感度をＬ：２０％，Ｍ：２０％，Ｓ：１００％と仮定し、補正用の画像（写真）及び補正後の画像（写真）を用意して、両画像を“Kazunori Asada”の「色のシミュレータ」を用いて比較した。なお、「色のシミュレータ」は、色覚異常者の見え方を体験するための色覚シミュレーションツールである。また、補正後の画像については、色相・彩度を調整し、全体的に赤と緑を強調するように手動で補正を行なった。
【００７１】
グレースケールで表したシミュレーション結果を図８に示す。なお、元画像（図８の左上）において、四角形の枠は黄緑色のカレンダーフレームであり、横向きの円筒形は濃い赤色のペンケースである。
【００７２】
ＨＭＤ１による補正後（手動での色相・彩度の調整後）の画像では、カレンダーフレームの緑色が青緑色に近い色になり、ペンケースの赤色は彩やかな赤色となっている（図８の左下）。
【００７３】
色覚異常者が見た元画像（ＨＭＤ１無）では、カレンダーフレームの緑色が黄色に近い色になり、ペンケースの赤色の彩度が落ちて黒味がかった色となっている（図８の右上）。このように補正前では、赤色は彩度が落ちてくすんだ赤になり、黒に近いような色として色覚異常者は認識する。
【００７４】
一方、色覚異常者が見た補正後の画像（ＨＭＤ１有）では、赤色は鮮やかさと明るさが増し、赤色と認識できるまでの色になった（図８の右下）。緑についても同様で、ＨＭＤ１無の状態では黄色に近いような色として認識されるが、補正後の画像では緑と認識することができる色に近づいた。
【００７５】
このシミュレーション結果より、元画像の赤及び緑を補正することによって、補正後の画像を一般色覚者に近い色覚に補正することができた。
【００７６】
ところで、色覚異常には先天性と後天性がある。先天性の場合は原因が遺伝的なものであるため、現在、有効な治療法がない。後天性の場合は、老化に伴う目の疾患（白内障，緑内障，網膜色素変性症，糖尿病性網膜症等）の１つの症状として、色覚に異常が現れる。
【００７７】
男性の約５％、女性の０．２％が先天性の色覚異常であるといわれており、日本人全体では約３２０万人、世界では２億人を超える人が先天性の色覚異常であるといわれている。後天性も合わせると、色覚異常者は日本で５００万人以上いるといわれており、世界では３億人以上いると予測される。
【００７８】
色覚異常が先天性の遺伝である場合、遺伝子治療が確立されない限り、先天性の色覚異常者の数が減ることは考え難い。また、高齢化が進む現代社会では、今後、緑内障や白内障による後天性の色覚異常者の数が増えると予測される。
【００７９】
例えば色覚異常者が感じる不自由な場面として、以下の５つが挙げられる。
（１）赤が目に飛び込んでこない。
（２）色分けされた資料では情報がわからない。
（３）信号機の色がわからない。
（４）離れたものの色合わせができない。
（５）色の名前がわからない。
【００８０】
このように、色覚異常者は日常生活の様々な場面で不自由な場面を強いられていることが分かる。色を識別できないことによってストレスを抱え、さらには命の危機まで抱える。色が正常に見えないことは、現代社会において大きなハンディギャップとなる。
【００８１】
上述したカラーユニバーサルデザイン及び色覚補正レンズは、あくまで色覚異常者に色の識別をし易くさせるためのものであり、一般色覚者が感じる色と同一に見せるものではない。また、色覚補正レンズは、未装着のときと比べて装着者の視界を暗くさせるため、利用者が色覚補正レンズを安全に使用できる場面は、明るい時間帯や明るい場所に制限される（夜間等の暗い時間や場所での使用は好ましくない）。
【００８２】
これに対し、第１実施形態に係るＨＭＤ１によれば、感度の低い錐体細胞が感知する光の量を増加させるという、色覚補正レンズとは逆の補正手法が実現される。
【００８３】
これにより、色覚異常者に対して一般色覚者に近い色覚を提供する視覚補助を実現することができる。また、明るさを変える（低下させる）ことを抑制して画像情報２２を補正できるため、ＨＭＤ１の使用場所・使用時間帯の制限を無くすことができる。従って、上述した色覚異常者の日常生活における不自由さを緩和させることができる。
【００８４】
〔１−５〕視覚補助装置の他の構成例
ＨＭＤ１として、撮像装置５，接眼光学系６，映像表示装置８，及び制御装置９が２組そなえられるものとして説明したが、これに限定されるものではない。
【００８５】
図９に例示するようにＨＭＤ１は、画像処理を施した映像を装着者の片眼に表示するように、撮像装置５，接眼光学系６，映像表示装置８，及び制御装置９を一方のレンズにのみそなえてもよい。
【００８６】
また、ＨＭＤ１は、撮像装置５，接眼光学系６，映像表示装置８，及び制御装置９を眼鏡に着脱可能としてもよい。この場合、接眼光学系６はレンズ７の内側（装着者とレンズ７との間）又は外側に設けることができる。
【００８７】
さらに、ＨＭＤ１は、“網膜走査・投影方式ディスプレイ，志水英二，映像情報メディア学会誌Vol.65，No.6，pp.758〜763，2011”で提案されているマックスウェル視を利用した網膜投影方式を採用してもよい。
【００８８】
図１０は、網膜投影方式を採用したＨＭＤ１Ａを示す図である。図１０に示すように、ＨＭＤ１Ａは、図１に示すＨＭＤ１とは異なる撮像装置１１，接眼光学系１２，映像表示装置１３，及び制御装置１４をそなえる。
【００８９】
撮像装置１１は、映像表示装置１３（制御装置１４）の上部に設けられ、装着者の視界の映像を撮影するものであり、撮像装置５と同様の構成とすることができる。接眼光学系１２は、ＨＯＥ（Holographic Optical Element）やハーフミラーにより外界映像に表示映像を重ねるものである。なお、接眼光学系６をレンズ７の形状に形成することで、レンズ７を省略することもできる。
【００９０】
図１１は、接眼光学系１２及び映像表示装置１３の上面からの断面を示す断面図である。図１１に例示するように、映像表示装置１３はＬＥＤ１３１，拡散板１３２，レンズ１３３及び１３５，光透過型液晶表示器１３４，ピンホール１３６，及びミラー１３７をそなえることができる。
【００９１】
ＬＥＤ１３１は光源の一例である。拡散板１３２はＬＥＤ１３１からの光を拡散してレンズ１３３に導くものである。レンズ１３３は拡散されたＬＥＤ１３１からの照射光をコリメート光（平行光）になるように屈折させて光透過型液晶表示器１３４に導くものであり、コリメータレンズを用いることができる。
【００９２】
光透過型液晶表示器１３４は、制御装置１４から送信される画像情報から映像を生成する。光透過型液晶表示器１３４としては、例えば空間光変調素子を用いることができる。
【００９３】
レンズ１３５は、光透過型液晶表示器１３４を通過した光をピンホール１３６に集光させるレンズである。ピンホール１３６は、光透過型液晶表示器１３４からの０次光のみを通過させるローパスフィルタである。
【００９４】
ミラー１３７は、ピンホール１３６を通過した光を反射して接眼光学系１２に導くものである。接眼光学系１２は、ミラー１３７から入射した映像を反射してホログラム映像を表示させ、装着者の目１０に映像を結ばせる。
【００９５】
ＨＭＤ１Ａの装着者の目１０，レンズ１３５，ピンホール１３６，ミラー１３７，及び接眼光学系１２等の位置関係を調整することにより、接眼光学系１２の集光点に目１０の瞳孔中心を置くことができ、焦点深度の深い映像を網膜上に照射することができる。
【００９６】
制御装置１４は、制御装置９と同様に、撮像装置１１で撮影された映像（画像情報）に画像処理を施し、映像表示装置１３に画像情報を出力する。
【００９７】
以上のような構成により、ＨＭＤ１Ａによっても、ＨＭＤ１と同様の効果を奏することができる。また、ＨＭＤ１Ａによれば、網膜投影の広視域化を図ることができ、網膜上に歪みの無い像を結ぶことができる。さらに、ＨＭＤ１Ａによれば、眼の水晶体調節を使用しないため、水晶体に異常のある色覚異常者もＨＭＤ１Ａを使用することができる。なお、ＨＭＤ１Ａについても、撮像装置１１，接眼光学系１２，映像表示装置１３，及び制御装置１４を眼鏡の一方のレンズにのみそなえてもよいし、眼鏡に着脱可能としてもよい。
【００９８】
〔１−６〕制御装置の他の制御例
ＨＭＤ１の制御装置９には、装着者に対応する補正情報２３における感度に関する情報を段階的に切り替えるスイッチを設けることとしてもよい。このスイッチは、例えば記憶部２１に設定された補正情報２３について、所定の色相に係る感度に関する情報を、±数〜数十％ずつ段階的に切り替えることができる。このスイッチにより感度に関する情報が切り替えられると、補正量算出部２７が所定の色相について算出する補正量が変化する。
【００９９】
このスイッチによれば、装着者は接眼光学系６に出力されている画像を見ながら画像処理における画像情報２２のＲＧＢの調整を手動で行なうことができ、事前に測定された補正情報２３を最適化させることができる。これにより、ＨＭＤ１における画像の出力系の特性に補正情報２３を適合させることができる。また、装着者の色覚異常の程度が進行しても、補正情報２３を作成するための再度の検査を行なわずに済み、装着者の色覚異常の状態に柔軟に対応することが可能となる。
【０１００】
なお、制御装置９は補正情報２３が調整されると、記憶部２１に保持する補正情報２３を更新してもよいし、調整後の補正情報２３を一定数プロファイルとして記憶し、装着者に適宜任意の補正情報２３を選択させるようにしてもよい。補正情報２３の選択の態様としては、例えば接眼光学系６にプロファイルの選択画面を表示するといった、既知の種々の手法が挙げられる。
【０１０１】
また、装着者ごとにプロファイルを作成することで、例えばＨＭＤ１を複数の装着者で共用することも可能である。
【０１０２】
〔１−７〕制御装置のハードウェア構成例
上述した機能を実現するため、制御装置９は、図１２に例示するハードウェア構成をそなえることができる。
【０１０３】
図１２に示すように、上述した第１実施形態に係る制御装置９は、ＣＰＵ２０ａ，揮発性メモリ２０ｂ，不揮発性メモリ２０ｃ，インタフェース部２０ｄ，及び操作部２０ｅをそなえることができる。
【０１０４】
ＣＰＵ２０ａは、種々の制御や演算を行なう演算処理装置（プロセッサ）の一例である。ＣＰＵ２０ａは、対応する各ブロック２０ｂ〜２０ｅとバスで相互に通信可能に接続され、揮発性メモリ２０ｂ又は不揮発性メモリ２０ｃ等に格納されたプログラムを実行することにより、種々の機能を実現することができる。なお、制御装置９は、ＣＰＵ２０ａに代えて又は加えて、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のマイクロプロセッサをそなえ、画像処理をＤＳＰに実行させてもよい。
【０１０５】
揮発性メモリ２０ｂは、種々のデータやプログラムを格納する記憶装置である。ＣＰＵ２０ａは、プログラムを実行する際に、揮発性メモリ２０ｂにデータやプログラムを格納し展開する。なお、揮発性メモリ２０ｂとしては、例えば種々のＲＡＭ（Random Access Memory）が挙げられる。
【０１０６】
なお、図３に示す記憶部２１は揮発性メモリ２０ｂによって実現されてもよい。換言すれば、揮発性メモリ２０ｂは記憶部２１として画像情報２２及び補正情報２３を保持することができる。
【０１０７】
不揮発性メモリ２０ｃは、種々のデータやプログラム等を格納するハードウェアである。不揮発性メモリ２０ｃとしては、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリ等の各種装置が挙げられる。
【０１０８】
例えば不揮発性メモリ２０ｃは、制御装置９の各種機能の全部もしくは一部を実現する画像処理プログラム（視覚補助プログラム）２００を格納することができる。ＣＰＵ２０ａは、例えば不揮発性メモリ２０ｃに格納された画像処理プログラム２００を、揮発性メモリ２０ｂ等の記憶装置に展開して実行することにより、コンピュータとしての制御装置９に画像処理の機能を実現させることができる。なお、不揮発性メモリ２０ｃは、揮発性メモリ２０ｂに代えて又は揮発性メモリ２０ｂとともに、記憶部２１として補正情報２３を保持してもよい。
【０１０９】
インタフェース部２０ｄは、有線又は無線による、ＨＭＤ１（制御装置９）の管理装置（図示省略）との間の接続及び通信の制御等を行なう通信インタフェースである。インタフェース部２０ｄとしては、例えば、有線又は無線ＬＡＮ（Local Area Network），Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等に準拠したアダプタが挙げられる。例えば、ＣＰＵ２０ａは、インタフェース部２０ｄを介して管理装置から取得した画像処理プログラム２００や補正情報２３を不揮発性メモリ２０ｃや揮発性メモリ２０ｂに格納してもよい。
【０１１０】
なお、管理装置は、画像処理プログラム２００を制御装置９に提供するとともに、ＨＭＤ１の装着者に対応して予め求めた補正情報２３を制御装置９に設定することができる。
【０１１１】
操作部２０ｅは、例えば画像処理のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチや、補正の度合いを切り替える（例えば補正情報２３の感度に関する情報を段階的に切り替える）スイッチ等をそなえることができる。これらのスイッチは、接点式のスイッチであってもよいし、タッチセンサ等であってもよい。また、操作部２０ｅは音声操作のためのマイク等であってもよい。
【０１１２】
なお、画像処理プログラム２００は、インターネット等のネットワークを経由して提供されてもよく、非一時的な記録媒体に格納された状態で提供されてもよい。記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ブルーレイディスク等の光ディスクや、ＵＳＢメモリやＳＤカード等のフラッシュメモリが挙げられる。なお、ＣＤとしては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（CD-Rewritable）等が挙げられる。また、ＤＶＤとしては、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等が挙げられる。
【０１１３】
上述した管理装置は、画像処理プログラム２００をネットワーク経由で提供元のサーバから、又は記録媒体の読取装置経由で記録媒体から取得し、取得した画像処理プログラム２００をインタフェース部２０ｄを介して制御装置９に供給することができるのである。このため、管理装置は、少なくともＣＰＵ，不揮発性メモリ，ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置，インタフェース部，及び読取装置をそなえることができる。
【０１１４】
上述した制御装置９のハードウェア構成は例示である。従って、制御装置９内でのハードウェアの増減（例えば任意のブロックの追加や省略），分割，任意の組み合わせでの統合，バスの追加又は省略等は適宜行なわれてもよい。
【０１１５】
〔２〕第２実施形態
〔２−１〕視覚補助システムについて
色覚のタイプに応じて、色覚異常者が識別し易い色，識別し難い色には互いに相反する面がある。また、色覚異常者の錐体細胞の感度は多種多様であるため、或る人に適切な補正パラメータが別の或る人に適切であるかどうかは実際に試してみないとわからない。
【０１１６】
第２実施形態に係る視覚補助システムは、色覚の検査装置を用いて、個人の色覚特性に合った補正パラメータを算出することで、視覚補助装置の使用者に最適に調整された視覚補助装置を提供するものである。
【０１１７】
〔２−２〕視覚補助システムの構成例
以下、第２実施形態に係る視覚補助システムの詳細について説明する。図１３は、第２実施形態の一例としての視覚補助システム３０の構成例を示す図である。図１３に示すように、視覚補助システム３０は例示的に色覚異常検査装置（以下、単に検査装置と表記する場合がある）４０及びＨＭＤ５０をそなえることができる。
【０１１８】
（検査装置４０の構成例）
上述のように、一般色覚者と色覚異常者とではＳ，Ｍ，Ｌ錐体細胞の特性が異なる。例えば１型３色覚又は２型３色覚の色覚異常者では、Ｌ錐体細胞又はＭ錐体細胞の感度が低下していることにより、分光上においてＬ錐体細胞がＭ錐体細胞側へ、又は、Ｍ錐体細胞がＬ錐体細胞側へ移動していると考えられる。
【０１１９】
検査装置４０は、一般色覚者と色覚異常者との色の見え方についてシミュレーションを行ない、色覚異常者が一般色覚者と同等又は略同等と感じるように、分光レベルで補正係数を算出するものである。なお、検査装置４０としては、ＰＣ（Personal Computer）やサーバ等の情報処理装置（コンピュータ）を用いることができる。
【０１２０】
図１３に示すように、検査装置４０は例示的に記憶部４１，色覚異常検査部（以下、単に検査部と表記する場合がある）４０Ａ，表示部４９ａ，及び入力部４９ｂをそなえることができる。
【０１２１】
表示部４９ａは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のディスプレイである。表示部４９ａは、検査部４０Ａにより被検者の色覚異常の有無及び程度を検査するのに用いられる情報（検査情報４２）を表示する。この検査で得られた被検者の錐体細胞の特性（補正情報４５）はＨＭＤ５０に出力され、ＨＭＤ５０での画像処理に用いられる。従って、表示部４９ａでの画面上の表示（出力）特性（明度，彩度，色相等の設定）がＨＭＤ５０における画像情報２２の出力系の特性と同程度となるようにカラーマネジメントされていることが好ましい。
【０１２２】
入力部４９ｂは、種々の情報を検査装置４０に入力するために用いられる。例えば検査部４０Ａによる被検者の色覚異常の有無及び程度の検査において、被検者は、被検者が表示部４９ａに表示された情報をどのように認識したかを、入力部４９ｂを介して検査装置４０に入力することができる。入力部４９ｂとしては、マウス，キーボード等の種々の入力装置が挙げられる。なお、表示部４９ａ及び入力部４９ｂを一体化した、情報の表示及び入力が可能なタッチパネルが用いられてもよい。
【０１２３】
記憶部４１は、データを記憶する記憶装置の一例であり、図１３に例示するように色覚異常検査情報（以下、単に検査情報と表記する場合がある）４２，画像パラメータ４３，補正係数４４，及び補正情報４５を記憶する。
【０１２４】
検査情報４２は、例えば表示部４９ａを介して被検者に表示させる画像情報である。検査部４０Ａは、色覚異常か否かのスクリーニングを行なうために、検査情報４２を表示部４９ａに表示させる。検査情報４２としては、例えば石原色覚検査表等の複数の色相の画素が所定の規則で組み合わされた情報が挙げられる。石原色覚検査表は、色覚異常者が見ると一般色覚者が認知する画像（数字）が認識できなかったり、一般色覚者が認知する画像（数字）とは異なった数字を認識してしまうように調整された１以上の画像を含む。
【０１２５】
第２実施形態において検査情報４２に含まれる画像は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ），シアン（Ｇ＋Ｂ），マゼンタ（Ｒ＋Ｂ），黄（Ｒ＋Ｇ），橙（２Ｒ＋Ｇ），黄緑（Ｒ＋２Ｇ）の色点の組み合わせで表された、以下の６つの画像である。
【０１２６】
（ａ）  １２：一般色覚者及び色覚異常者が認識可能。
（ｂ）  ６  ：一般色覚者は認識可能だが、色覚異常者には何も見えない又は何とか見える。
（ｃ）  ７３：一般色覚者は認識可能だが、色覚異常者には何も見えない又は何とか見える。
（ｄ）  １５：一般色覚者は認識可能だが、色覚異常者（青系）には１７に見える。
（ｅ）  ２９：一般色覚者は認識可能だが、色覚異常者（赤系）には７０に見える。
（ｆ）  −  ：一般色覚者には何も見えないが、色覚異常者（緑系）には５に見える。
【０１２７】
検査情報４２は、例えばＳ，Ｍ，Ｌの各錐体細胞について感度の低いいずれかの錐体細胞を検出できるように、少なくとも３種類（例えば上記（ｄ）〜（ｆ））の画像（数字）を含むことが好ましい。なお、予め感度の低い錐体細胞がわかっている場合には検査情報４２が１種類の画像（数字）を含むようにしてもよい。
【０１２８】
画像パラメータ４３は、検査情報４２の画像の色に関する情報である。画像パラメータ４３には、例えば検査情報４２の画像に含まれる色点のＲＧＢ成分に対応した分光特性を示す情報が含まれる。
【０１２９】
一例として、ＲＧＢ成分のそれぞれの光の量がいずれも最大値（２５５）である場合の分光特性を図１４に示す。なお、以下の説明では、ＲＧＢ成分のそれぞれの光の量ｒ，ｇ，ｂを、Ｒ（ｒ），Ｇ（ｇ），Ｂ（ｂ）と表記する。なお、Ｒ（１２８）である場合、波形は図１４に示すＲ（２５５）の波形と同一又は略同一となるが、波形の高さ（透過率）が半分（０．５）となる。Ｇ（１２８），Ｂ（１２８）についても同様である。
【０１３０】
上述のように、各画像は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ），シアン（Ｇ＋Ｂ），マゼンタ（Ｒ＋Ｂ），黄（Ｒ＋Ｇ），橙（２Ｒ＋Ｇ），黄緑（Ｒ＋２Ｇ）の色点の組み合わせで表される。従って、画像パラメータ４３には、図１４に例示するような分光特性が、検査情報４２の画像における複数の色点の各々のＲ（ｒ），Ｇ（ｇ），Ｂ（ｂ）に対応した数だけ含まれる。
【０１３１】
検査部４０Ａは、検査情報４２を用いて被検者が色覚異常か否かのスクリーニングを行ない、被検者が検査情報４２を一般色覚者と同等に見えるように検査情報４２の持つ色を分光レベルで補正し、被検者の錐体細胞の異常の程度の推定及び補正を行なう。このため、図１３に示すように検査部４０Ａは、例示的に分類判定部４６，パラメータ調整部４７，補正情報算出部４８をそなえることができる。
【０１３２】
分類判定部４６は、記憶部４１に保持された検査情報４２を表示部４９ａに表示させ、被検者又は試験実施者（以下、これらをまとめて被検者と表記する）から入力される入力結果に基づいて、被検者の色覚異常の分類を推定するものである。
【０１３３】
例えば分類判定部４６は、表示部４９ａに上記（ａ）〜（ｆ）の画像を順に又は一括で表示させ、被検者の弁別を利用して各画像にどの数字が表示されているかを入力部４９ｂに入力させる。そして、分類判定部４６は、例えば入力部４９ｂを介して入力された結果が（ｄ）について１７であった場合、被検者が青系の色覚異常であると分類する。同様に、分類判定部４６は、例えば結果が（ｅ）について７０であった場合、被検者が赤系の色覚異常であると分類し、例えば結果が（ｆ）について５であった場合、被検者が緑系の色覚異常であると分類する。
【０１３４】
パラメータ調整部４７は、検査情報４２の画像の色に関する画像パラメータ４３を調整し、調整した画像パラメータ４３を検査情報４２の画像に適用することで検査情報４２を補正する。そして、パラメータ調整部４７は、補正した検査情報４２を表示部４９ａに再表示させる処理を行ない、色覚異常の程度（強度）の推定を行なう。
【０１３５】
例えばパラメータ調整部４７は、分類判定部４６による分類結果が入力されると、分類結果に基づいて、記憶部４１から画像パラメータ４３を読み出し、読み出した画像パラメータ４３を調整（更新）して、調整した画像パラメータ４３を検査情報４２に対して適用する。そして、パラメータ調整部４７は、補正した検査情報４２を表示部４９ａに表示させ、補正後の検査情報４２に基づく被検者の認識結果の入力待ちを行なう。なお、パラメータ調整部４７は、記憶部４１に対して調整した画像パラメータ４３の更新を行なう。
【０１３６】
また、入力部４９ｂを介して被検者の認識結果が入力されると、パラメータ調整部４７は、被検者の認識結果が一般色覚者の認識結果と同等になる（弁別できる）まで、画像パラメータ４３を調整して検査情報４２を補正し、表示部４９ａに表示させる処理を繰り返す。
【０１３７】
具体的には、被検者が表示部４９ａに表示される検査情報４２を観測した結果、色覚異常の可能性がある場合、パラメータ調整部４７は、異常の可能性がある画像の色点のＲＧＢの値から、そのＲＧＢの分光特性（画像パラメータ４３）を呼び出す。そして、パラメータ調整部４７は、取得した分光特性について、異常の可能性のある錐体細胞の特性が他の錐体細胞の特性よりも感度が高い範囲で、当該異常の可能性のある錐体細胞の分光特性に対して分光波長単位で＋側に補正する。なお、分光波長単位としては、例えば５ｎｍ又は１０ｎｍ程度の補正単位である。
【０１３８】
一例として、分類判定部４６により被検者が緑系の色覚異常であると分類された場合、パラメータ調整部４７は、Ｍ錐体細胞の感度が低下している（２型３色覚である）と推定し、図６に示すＭ錐体細胞の特性に基づき、画像パラメータ４３を調整する。このとき、パラメータ調整部４７は、上記（ｆ）の画像に含まれる複数の色点それぞれのＲＧＢの値に対応する分光特性を、記憶部２１の画像パラメータ４３から取得する。そして、パラメータ調整部４７は、取得した分光特性について、５３４ｎｍをピークとするＭ錐体細胞の特性が他のＳ，Ｌ錐体細胞の特性よりも感度が高い範囲で、検査情報４２の画像の緑（Ｇ）の分光特性を分光波長単位で＋側に補正する。
【０１３９】
パラメータ調整部４７が分光特性を補正（調整）する量としては、例えば十数％〜百％程度の範囲の増加量とすることができる。図１５には、図１４の状態から画像の緑（Ｇ）の分光特性（透過率）を１００％増加させた（２倍にした）例を示す。
【０１４０】
なお、上述した例ではＭ錐体細胞の感度が低い場合を挙げて説明したが、Ｓ又はＬ錐体細胞の感度が低い場合も同様である。
【０１４１】
例えば、分類判定部４６により被検者が青系の色覚異常であると分類された場合、パラメータ調整部４７は、Ｓ錐体細胞の感度が低下している（３型３色覚である)と推定し、図６に示すＳ錐体細胞の特性に基づき、画像パラメータ４３を調整する。このとき、パラメータ調整部４７は、上記（ｄ）の画像に含まれる複数の色点それぞれのＲＧＢの値に対応する分光特性を、記憶部２１の画像パラメータ４３から取得する。そして、パラメータ調整部４７は、取得した分光特性について、４２０ｎｍをピークとするＳ錐体細胞の特性が他のＭ，Ｌ錐体細胞の特性よりも感度の高い範囲で、検査情報４２の画像の青（Ｂ）の分光特性を分光波長単位で＋側に補正する。
【０１４２】
同様に、分類判定部４６により被検者が赤系の色覚異常であると分類された場合、パラメータ調整部４７は、Ｌ錐体細胞の感度が低下している（１型３色覚である）と推定し、図６に示すＬ錐体細胞の特性に基づき、画像パラメータ４３を調整する。このとき、パラメータ調整部４７は、上記（ｅ）の画像に含まれる複数の色点それぞれのＲＧＢの値に対応する分光特性を、記憶部２１の画像パラメータ４３から取得する。そして、パラメータ調整部４７は、取得した分光特性について、５６４ｎｍをピークとするＬ錐体細胞の特性が他のＳ，Ｍ錐体細胞の特性よりも感度の高い範囲で、検査情報４２の画像の赤（Ｒ）の分光特性を分光波長単位で＋側に補正する。
【０１４３】
以上のように分光特性の調整を行なうと、パラメータ調整部４７は、調整した分光特性（画像パラメータ４３）に基づき、検査情報４２の画像を補正する。
【０１４４】
検査情報４２の画像は上述のように複数の色点の組み合わせで表される。従って、補正された分光特性のＲＧＢを特定できれば、調整された画像パラメータ４３適用後の各色点をＲＧＢの加法混色モデルとして表すことができる。
【０１４５】
分光特性からＲＧＢへの計算は、例えば下記式（２）〜（４）で表される。
【０１４６】
【数２】
0006467881.tif 000003
【０１４７】
なお、上記式（２）〜（４）におけるＸ，Ｙ，Ｚは、それぞれ下記式（５）〜（７）で表される。
【０１４８】
【数３】
0006467881.tif 000004
【０１４９】
上記式（５）〜（７）において、λは分光波長を示し、Ｓ（λ）はＪＩＳ（日本工業規格）  Ｚ８７２０：２０１２の表１，表２に定義された値を示す。なお、Ｓ（λ）の色温度は６５００Ｋであるものとする。また、上記式（５）〜（７）において、τ（λ）は信号の分光波長単位の値（反射率及び透過率）を示し、ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）は、それぞれＪＩＳ  Ｚ８７０１：１９９９の付表１，付表２に定義された値を示す。さらに、上記式（５）〜（７）において、Ｋは下記式（８）で表される。
【０１５０】
【数４】
0006467881.tif 000005
【０１５１】
パラメータ調整部４７は、以上のように、調整した分光特性を上記式（２）〜（４）によりＲＧＢに変換することで、異常の可能性がある画像の色点に対する補正値を算出することができる。なお、パラメータ調整部４７は、異常の可能性がある画像に含まれる複数の色点の各々について、上記式（２）〜（４）を用いた分光特性−ＲＧＢの変換を行なう。
【０１５２】
そして、パラメータ調整部４７は、算出したＲＧＢの補正値を異常の可能性がある画像の対応する色点のＲＧＢと置き換えて（画像を補正して）、補正後の画像を表示部４９ａに再表示させる。このような補正処理により、補正された検査情報４２の画像は一般色覚者には緑色が濃くなったように認識されるが、色覚異常者には一般色覚者が元の画像を見たときの色に近づいた色として認識される。
【０１５３】
このように、パラメータ調整部４７は、分光特性からＲＧＢを算出し、新たな組に合わせの色点を含む補正後の画像（検査情報４２）を被検者に見せ、被検者の反応に変化が出るまで（異常の可能性がある画像を弁別できるまで）、補正演算を繰り返す。
【０１５４】
なお、上記の補正過程で、ＲＧＢそれぞれの値が２５５を超えて求められる（データのオーバーフローが発生する）場合がある。その場合、パラメータ調整部４７は、２５５を超えた値の最大値が２５５になるように、ＲＧＢの各信号の数値補正処理を行ない正規化して、表示用の画像を作成する。数値補正処理では、パラメータ調整部４７は下記式（９）〜（１１）を用いることができる。なお、下記式（９）〜（１１）においてＲｒ，Ｇｒ，Ｂｒは分光特性から算出した実際のＲＧＢの値であり、ｍａｘ（Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒ）はＲｒＧｒＢｒの内の最大の値である。
【０１５５】
【数５】
0006467881.tif 000006
【０１５６】
換言すれば、パラメータ調整部４７は、補正により所定の色相の光量が所定値（最大値）を超える場合、所定の色相の光量を所定値とするとともに、検査情報４２に含まれる所定の色相以外の他の色相の光量を、値を減少させた光量に補正する。言い換えれば、パラメータ調整部４７は、所定値を超える所定の色相の光量と他の色相の光量との比率と、所定値と他の色相についての値を減少させた光量との比率とが一定になるように、検査情報４２に含まれる他の色相の光量を、値を減少させた光量に補正するといえる。
【０１５７】
被検者が異常の可能性がある画像について一般色覚者と同様の認識をした場合（数字の弁別ができた場合）、パラメータ調整部４７は、上述した分光特性（画像パラメータ４３）の調整処理を終了する。
【０１５８】
被検者が数字を弁別できた場合、このときの色点の分光特性は、当該色点の元の分光特性に被検者固有の補正係数を乗じたものであるといえる。換言すれば、被検者の数字の弁別ができたときの分光特性は、被検者固有の補正係数の元データであるといえる。
【０１５９】
以上のように、分類判定部４６及びパラメータ調整部４７は、検査情報４２を表示部４９ａに表示させ、検査情報４２に応じて入力された情報から所定の色相を判定する判定部の一例であるといえる。
【０１６０】
また、パラメータ調整部４７は、検査情報４２に含まれる所定の色相の光量を補正して、補正した検査情報４２を表示部４９ａに出力する補正部の一例であるといえる。
【０１６１】
補正情報算出部４８は、パラメータ調整部４７が算出した被検者の補正係数の元データに基づき、補正係数４４を算出する。例えば補正情報算出部４８は、元の色点の分光特性に対する、数字の弁別ができたときの補正後の色点の分光特性の割合を算出することにより補正係数４４を算出することができる。なお、補正情報算出部４８は、算出した補正係数４４を記憶部４１に保存してもよい。
【０１６２】
そして、補正情報算出部４８は、算出した補正係数４４に基づき、ＨＭＤ５０用の被検者固有の補正情報４５を算出する。この補正情報４５は、第１実施形態に係る補正情報２３とは異なり、ＨＭＤ５０において撮像装置５から入力された画像情報２２（ＲＧＢ）に対して直接演算されるものである。
【０１６３】
補正情報４５の算出において、補正情報算出部４８は、理想的にはＲＧＢ各々について０〜２５５の２５６段階の掛け合わせ（ＲＧＢ各々が２５６階調であるため、２５６の三乗個）の格子点の出力値をテーブルデータとして持つことが好ましい。このようなテーブルにより、ＨＭＤ５０用の補正係数４５（ＲＧＢからＲ’Ｇ’Ｂ’への変換テーブル）が生成される。
【０１６４】
一例として、補正情報算出部４８は、補正情報４５の算出においてＡｄｏｂｅ−ＲＧＢ又はｓＲＧＢ（理想はオプチマルｇａｍｕｔ）空間でＲＧＢを規則的に（例えばＲＧＢのいずれかの成分の光の量を１ずつ）変化させて理想的な分光特性を発生させる。そして補正情報算出部４８は、発生させた分光特性に対して補正係数４４を乗じ、上記式（２）〜（４）に示す分光特性−ＲＧＢの値の変換処理を行なうことで、分光レベルで補正情報４５を生成することができる。
【０１６５】
補正情報４５の一例を図１６に示す。補正情報算出部４８は、図１６に示すように、発生させた分光特性に対応する入力側のＲＧＢテーブルと、当該分光特性に対して補正係数４４を乗じてＲＧＢの値に変換した出力側のＲ’Ｇ’Ｂ’テーブルとを含む。
【０１６６】
なお、補正情報４５は上述のように２５６＾３通りのデータを持つテーブルとなる。ＨＭＤ５０は、使用される態様から小型化が図られることが多く、データを格納するメモリ容量にも上限が設けられる可能性がある。そこで補正情報算出部４８は、図１７に示すように、ＲＧＢ各々について０〜２５５を離散的に選択して、離散的な補正情報４５を算出してもよい。
【０１６７】
また、上述した説明では、補正情報算出部４８は元の分光特性と補正後の分光特性との割合（増加率）に基づき補正係数４４を算出するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば補正情報算出部４８は、元の色点のＲＧＢの値に対する、数字の弁別ができたときの補正後の色点のＲＧＢの割合を算出することにより補正係数４４を算出してもよい。このとき補正情報算出部４８は、補正情報４５の算出において、Ａｄｏｂｅ−ＲＧＢ又はｓＲＧＢ空間でＲＧＢを規則的に（例えばＲＧＢのいずれかの成分の光の量を１ずつ）変化させて発生させ、発生させたＲＧＢに対して補正係数４４を乗じて、補正情報４５を生成することができる。
【０１６８】
以上のように、補正情報算出部４８は、補正した検査情報４２に応じて入力された情報が所定の条件を満たす場合、所定の色相に対する補正係数４４を算出し、複数の色相の組み合わせで表される第１情報と第１情報に対して算出した補正係数を乗じた第２情報とを対応付けた補正情報４５を生成する生成部の一例であるといえる。
【０１６９】
検査部４０Ａは、以上の処理によって補正情報４５を算出すると、ＨＭＤ５０のインタフェース部２０ｄを介して、算出した補正情報４５を被検者（色覚異常者）と対応付けてＨＭＤ５０（制御装置９０）に出力(送信）する。
【０１７０】
（ＨＭＤ５０の構成例）
ＨＭＤ５０は、上述した第１実施形態に係るＨＭＤ１又は１Ａ（図１，図２，図９〜図１２参照）と、制御装置９０の機能構成を除き基本的に同様の機能構成及びハードウェア構成をそなえることができる。以下、ＨＭＤ５０について、ＨＭＤ１又は１Ａと重複した構成の説明を省略する。図１８は、第２実施形態に係る制御装置９０の機能構成例を示す図である。
【０１７１】
図１８に示すように、ＨＭＤ５０の制御装置９０は、例示的に記憶部５１，Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器５４，及び演算処理部５５をそなえることができる。
【０１７２】
記憶部５１は、データを記憶する記憶装置の一例であり、図１８に例示するように画像情報２２及び補正情報５３を記憶する。なお、補正情報５３は、インタフェース部２０ｄを介して検査装置４０から入力された補正情報４５に対応するものである。制御装置９０は、検査装置４０から補正情報４５を受信すると、被検者（色覚異常者）つまりＨＭＤ５０の装着者を示す情報（例えばユーザ名や任意の識別子）と対応付けて補正情報５３として記憶部５１に保存する。
【０１７３】
Ａ／Ｄ変換器５４は、撮像装置５により撮影された映像（画像情報）を撮像装置５から取得し、取得した画像情報のアナログ−デジタル変換を行ない画像情報５２として記憶部５１に保存する。
【０１７４】
このように、Ａ／Ｄ変換器５４は、撮像装置５により撮像された画像情報５２を取得する取得部の一例であるといえる。
【０１７５】
演算処理部５５は、撮像装置５から入力された画像情報の色空間（例えばＲＧＢ）を制御装置９での処理及び映像表示装置８への出力で用いる色空間（例えばＲＧＢ又はＬ＊ａ＊ｂ＊表色系）に変換するマッピング等を行なう。このマッピングは、第１実施形態と同様にＩＣＣプロファイル等のデバイスリンクプロファイルを用いて行なうことができる。
【０１７６】
ここで、演算処理部５５は、ＩＣＣプロファイルとして記憶部５１に記憶された補正情報５３を用いることができる。例えば演算処理部５５は、図１６に示す補正情報４５（補正情報５３）を用いて、撮像装置５から入力された画像情報における各画素のＲＧＢの値を、当該値を示す入力側ＲＧＢテーブルに対応する出力側Ｒ’Ｇ’Ｂ’テーブルの値に変換する。
【０１７７】
そして、演算処理部５５は、補正情報５３に基づき変換した画像情報５２を映像表示装置８に出力する。
【０１７８】
なお、Ａ／Ｄ変換器５４は、撮像装置５から取得した画像情報のＡ／Ｄ変換を行なったあと、記憶部５１に保存せずに演算処理部５５に順次出力してもよい。この場合、演算処理部５５は、Ａ／Ｄ変換器５４から入力されるデータ（画像情報）に対してリアルタイムでＲＧＢ変換を行ない、変換したデータを順次映像表示装置８に出力することができる。
【０１７９】
また、補正情報５３は、図１７に示すように離散的なテーブルの場合もある。この場合、演算処理部５５は、入力側ＲＧＢテーブルに存在しない点（ＲＧＢ）に関しては、図１９に示すように当該点（ＲＧＢ）の出力値を補間により算出する。例えば図１９に示すように、入力側ＲＧＢテーブルに存在しない点φ（ｘ，ｙ，ｚ）の出力側のＲ’Ｇ’Ｂ’の値を求める場合、演算処理部５５は、補正情報５３における点φ（ｘ，ｙ，ｚ）の近傍であって入力用及び出力用のテーブルが存在するφ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１），φ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２），φ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３），及びφ４（ｘ４，ｙ４，ｚ４）の値を用いて一般的な補間の手法により算出する。
【０１８０】
以上のように、演算処理部５５は、Ａ／Ｄ変換器５４が取得した画像情報５２の色空間を、記憶部５１が保持する第１情報により表される第１の色空間から、第１情報に対応する第２情報により表される第２の色空間に変換する変換部の一例であるといえる。また、演算処理部５５は、第２の色空間に変換された画像情報５２を出力する出力部の一例であるといえる。
【０１８１】
このように、演算処理部５５によれば、撮像装置５から入力された映像（ＲＧＢ）を、記憶部５１に格納されている補正情報５３（変換テーブル）を用いて装着者に最適な色（Ｒ’Ｇ’Ｂ’）にリアルタイムで変換することができる。
【０１８２】
従って、第２実施形態に係るＨＭＤ５０によれば、予め検査装置４０により算出された補正情報５３を用いて、撮像装置５からの画像情報５２に対してＲＧＢ変換を行なうことができる。これにより、画像情報５２から補正対象となる領域を逐次検出し補正せずに済むため、処理を高速化し処理時間を短縮することができる。
【０１８３】
また、後天性の色覚異常者は、色覚異常が進行して一度測定・算出された補正情報５３の値がずれることもある。しかしながら、検査装置４０によれば、改めて色覚異常検査を行ないプロファイル（補正情報５３）を生成し、新たな生成した補正情報５３をＨＭＤ５０に設定することで、色覚異常の進行度に柔軟に対応できる。また、補正情報５３の設定を行なうだけで既存のＨＭＤ５０を流用することが可能であり、プロファイルの作成の都度ＨＭＤ５０を新たに用意せずに済むため、コストの削減に寄与できる。
【０１８４】
〔２−３〕視覚補助システムの動作例
次に、上述の如く構成された視覚補助システム３０の動作例を、図２０及び図２１を参照して説明する。
【０１８５】
はじめに、図２０を参照して検査装置４０の動作例について説明する。まず、分類判定部４６は、所定の検査情報４２を表示部４９ａに表示させ、入力部４９ｂを介した被検者からの入力結果に基づき被検者の色覚異常の分類を判別する（ステップＳ１１）。
【０１８６】
次いで、分類判定部４６は、被検者に色覚異常があるか否かを判断する（ステップＳ１２）。被検者に色覚異常がない場合（ステップＳ１２のＮｏルート）、例えば被検者の入力結果が検査情報４２の全ての画像について一般色覚者が認識する数字又は画像と一致する場合、分類判定部４６は、例えば表示部４９ａに色覚異常がないことを表示して、処理が終了する。
【０１８７】
一方、被検者に色覚異常がある場合（ステップＳ１２のＹｅｓルート）、例えば被検者の入力結果のうち、検査情報４２の少なくとも１つの画像について一般色覚者とは異なる数字又は画像を認識した或いは何も認識しない場合、処理がステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、パラメータ調整部４７が分類判定部４６で判定された分類に基づき、色覚異常の型、例えば１型３色覚，２型３色覚，３型３色覚等を推定する（検査情報４２の説明における（ｄ）〜（ｆ）参照）。
【０１８８】
そして、パラメータ調整部４７は、推定した型に応じて、検査情報４２の画像の特定の（異常の可能性のある錐体細胞の）波長帯の分光特性を＋側に調整（補正）する（ステップＳ１４）。例えばパラメータ調整部４７は、異常の可能性がある画像の色点のＲＧＢの分光特性（画像パラメータ４３）を読み出し、取得した分光特性について、当該特定の錐体異常の可能性のある錐体細胞の分光特性に対して分光波長単位で＋側に補正する。
【０１８９】
次に、パラメータ調整部４７は調整した分光特性を上記（２）〜（４）式に基づきＲＧＢに変換する（ステップＳ１５）。このときパラメータ調整部４７は、変換の際にデータのオーバーフローが発生したか否かを確認する（ステップＳ１６）。データオーバーフローが発生した場合（ステップＳ１６のＹｅｓルート）パラメータ調整部４７はオーバーフローしたデータが最大値となるよう、ＲＧＢの値を正規化（色域圧縮）し（ステップＳ１７）、処理がステップＳ１８に移行する。なお、データのオーバーフローが発生していない場合（ステップＳ１６のＮｏルート）、処理がステップＳ１８に移行する。
【０１９０】
ステップＳ１８では、パラメータ調整部４７が変換したＲＧＢで検査情報４２の画像を補正し、表示部４９ａに表示させる。そして、パラメータ調整部４７は、補正した画像が被検者に正しく認識されたか否かを判定する（ステップＳ１９）。補正した画像が被検者に正しく認識されていない場合（ステップＳ１９のＮｏルート）、例えば被検者の認識が変わらず一般色覚者と異なる場合、処理がステップＳ１４に移行し、更なる分光特性の調整が行なわれる。
【０１９１】
一方、補正した画像が被検者に正しく認識された場合（ステップＳ１９のＹｅｓルート）、例えば被検者の認識が変化し一般色覚者と同等の認識結果となった場合、補正情報算出部４８は、補正係数４４を算出する（ステップＳ２０）。補正係数４４の算出では、補正情報算出部４８は、補正した画像の色点に係る元の分光特性に対する、被検者に正しく認識されたときの分光特性の割合を算出する。なお、補正係数４４の算出では、補正情報算出部４８は、元の色点のＲＧＢの値に対する、数字の弁別ができたときの補正後の色点のＲＧＢの割合を算出することにより補正係数４４を算出してもよい。
【０１９２】
次いで、補正情報算出部４８は、算出した補正係数４４に基づき、補正情報５３（入力側ＲＧＢテーブル及び出力側Ｒ’Ｇ’Ｂ’テーブル）を生成する（ステップＳ２１）。補正情報５３の生成では、補正情報算出部４８は、Ａｄｏｂｅ−ＲＧＢ又はｓＲＧＢの色空間でＲＧＢを規則的に変化させて分光特性を発生させ、補正係数４４を乗じて分光特性−ＲＧＢの値の変換処理を行なうことで補正情報４５を生成する。なお、補正情報５３の生成では、補正情報算出部４８は、上記色空間でＲＧＢを規則的に変化させて発生させ、発生させたＲＧＢに対して補正係数４４を乗じて補正情報４５を生成してもよい。
【０１９３】
補正情報４５の生成が完了すると、検査部４０Ａは、生成した補正係数４４をＨＭＤ５０に送信して（ステップＳ２２）、処理が終了する。
【０１９４】
次に、図２１を参照してＨＭＤ５０（制御装置９０）の動作例について説明する。まず、ＨＭＤ５０の制御装置９０は、検査装置４０から送信された補正情報４５を受信し、被検者つまりＨＭＤ５０の装着者の情報と対応付けて補正情報５３として記憶部５１に格納する（ステップＳ３１）。
【０１９５】
次いで、撮像装置５が装着者の前景を撮影すると、撮影された画像情報が制御装置９０に入力される。制御装置９０では、Ａ／Ｄ変換器５４が撮像装置５からの画像情報をＡ／Ｄ変換し（ステップＳ３２）、画像情報５２を取得する。このときＡ／Ｄ変換器５４は、Ａ／Ｄ変換した画像情報５２を記憶部５１に格納してもよい。
【０１９６】
次に、演算処理部５５は、Ａ／Ｄ変換器５４から入力される（又は記憶部５１に格納された）画像情報５２に対して、補正情報５３を用いたＲＧＢ−Ｒ’Ｇ’Ｂ’の変換処理を行なう（ステップＳ３３）。この補正情報５３は、ＩＣＣプロファイル等のデバイスリンクプロファイルとして用いられる。
【０１９７】
そして、演算処理部５５は、補正情報５３に基づき変換した画像情報５２を映像表示装置８に出力し（ステップＳ３４）、処理が終了する。
【０１９８】
なお、ステップＳ３１〜Ｓ３４の制御装置９０の処理は、撮像装置５から一枚の画像情報が制御装置９０に入力される都度実施される。
【０１９９】
〔２−４〕視覚補助システムのハードウェア構成例
上述した機能を実現するため、第２実施形態に係る視覚補助システム３０の検査装置４０及びＨＭＤ５０（制御装置９０）は、それぞれ図２２に例示するハードウェア構成をそなえることができる。
【０２００】
図２２に示すように、上述した第２実施形態に係る検査装置４０は、ＣＰＵ４０ａ，メモリ４０ｂ，記憶装置４０ｃ，インタフェース部４０ｄ，入出力部４０ｅ，及び読取部４０ｆをそなえることができる。
【０２０１】
ＣＰＵ４０ａは、種々の制御や演算を行なう演算処理装置（プロセッサ）の一例である。ＣＰＵ４０ａは、対応する各ブロック４０ｂ〜４０ｆとバスで相互に通信可能に接続され、メモリ４０ｂ，記憶装置４０ｃ，記録媒体４０ｇ，又は図示しないＲＯＭ等に格納されたプログラムを実行することにより、種々の機能を実現することができる。なお、検査装置４０は、ＣＰＵ４０ａに代えて又は加えて、ＤＳＰ等のマイクロプロセッサをそなえ、画像処理をＤＳＰに実行させてもよい。
【０２０２】
メモリ４０ｂは、種々のデータやプログラムを格納する記憶装置である。ＣＰＵ４０ａは、プログラムを実行する際に、メモリ４０ｂにデータやプログラムを格納し展開する。なお、メモリ４０ｂとしては、例えばＲＡＭ等の揮発性メモリが挙げられる。
【０２０３】
記憶装置４０ｃは、種々のデータやプログラム等を格納するハードウェアである。記憶装置４０ｃとしては、例えばＨＤＤ等の磁気ディスク装置，ＳＳＤ（Solid State Drive）等の半導体ドライブ装置，フラッシュメモリやＲＯＭ等の不揮発性メモリ等の各種装置が挙げられる。
【０２０４】
例えば記憶装置４０ｃは、検査装置４０の各種機能の全部もしくは一部を実現する検査プログラム４００を格納することができる。ＣＰＵ４０ａは、例えば記憶装置４０ｃに格納された検査プログラム４００を、メモリ４０ｂ等の記憶装置に展開して実行することにより、検査装置４０の機能を実現することができる。なお、図１３に示す記憶部４１は、メモリ４０ｂ又は記憶装置４０ｃにより実現されてよい。図２２の例では、メモリ４０ｂが記憶部４１として検査情報４２，画像パラメータ４３，補正係数４４，及び補正情報４５を保持可能であるものとして示している。
【０２０５】
インタフェース部４０ｄは、有線又は無線による、ＨＭＤ５０（制御装置９０）との間の接続及び通信の制御等を行なう通信インタフェースである。インタフェース部４０ｄとしては、例えば、有線又は無線ＬＡＮ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），ＵＳＢ等に準拠したアダプタが挙げられる。例えば、ＣＰＵ４０ａは、補正情報算出部４８により生成した補正情報４５を、インタフェース部４０ｄを介してＨＭＤ５０（制御装置９０）のインタフェース部２０ｄに送信してもよい。また、ＣＰＵ４０ａは、インタフェース部４０ｄを介して他の装置から受信した検査プログラム４００や検査情報４２を記憶装置４０ｃやメモリ４０ｂに格納してもよい。
【０２０６】
入出力部４０ｅは、マウス，キーボード，タッチパネル，音声操作のためのマイク等の入力装置（操作部），並びにディスプレイ，スピーカ，及びプリンタ等の出力装置（出力部，表示部）の少なくとも一方を含むことができる。例えば、入力装置は被検者や試験実施者等による色覚異常検査のための各種操作やデータの入力等の作業に用いられてよく、出力装置は被検者の検査結果や各種通知等の出力に用いられてよい。なお、図１３に示す表示部４９ａ及び入力部４９ｂは、いずれも入出力部４０ｅにより実現されてよい。
【０２０７】
読取部４０ｆは、コンピュータ読取可能な記録媒体４０ｇに記録されたデータやプログラムを読み出す装置である。この記録媒体４０ｇには検査プログラム４００が格納されてもよい。
【０２０８】
なお、記録媒体４０ｇとしては、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等の光ディスクや、ＵＳＢメモリやＳＤカード等のフラッシュメモリが挙げられる。なお、ＣＤとしては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等が挙げられる。また、ＤＶＤとしては、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の非一時的な記録媒体が挙げられる。
【０２０９】
上述した検査装置４０のハードウェア構成は例示である。従って、検査装置４０内でのハードウェアの増減（例えば任意のブロックの追加や省略），分割，任意の組み合わせでの統合，バスの追加又は省略等は適宜行なわれてもよい。
【０２１０】
なお、制御装置９０におけるＡ／Ｄ変換器５４及び演算処理部５５の処理は、ＣＰＵ２０ａに代えてＤＳＰに実行させてもよい。制御装置９０のハードウェア構成は、図１２に示す制御装置９のハードウェア構成と基本的に同様であるため、重複した説明を省略する。
【０２１１】
〔３〕その他
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、かかる特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形、変更して実施することができる。
【０２１２】
上述した第１及び第２実施形態の構成は、適宜組み合わせることが可能である。例えば、第１実施形態に係るＨＭＤ１の他の構成例や制御装置９の他の制御例は、第２実施形態に係るＨＭＤ５０及び制御装置９０にも適用することができる。
【０２１３】
また、図３，図１３，及び図１８に示す制御装置９，検査装置４０，及び制御装置９０の各機能ブロックは、任意の組み合わせで併合してもよく、分割してもよい。
【０２１４】
さらに、第１及び第２実施形態においては、視覚補助装置の説明としてＨＭＤ１，１Ａ，及び５０を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば視覚補助装置として、自動車等の車両の前面に撮像装置５を設置し、車内のフロントガラスの少なくとも一部，カーナビの画面，ＨＵＤ，その他種々の情報処理装置の画面等のディスプレイに接眼光学系６を設け、さらに映像表示装置８と制御装置９又は９０とを車内の任意の個所に設置してもよい。
【０２１５】
このような構成とすることで、色覚異常者は、自身の視界を確保しつつ、撮像装置５が車両の前方を撮影し、制御装置９又は９０で適切に補正された画像情報を、映像表示装置８を介して接眼光学系６でも確認することができる。このように、信号の色の判別や視認が困難な景色，建物等の確認のために、色覚異常者は色覚補助装置を補助的に用いてもよい。これにより、色覚異常者の利便性を向上させることができる。
【符号の説明】
【０２１６】
１，１Ａ，５０    ヘッドマウントディスプレイ
２    テンプル
３    鼻当て
４    フレーム
５    撮像装置
６，１２    接眼光学系
７    レンズ
８，１３    映像表示装置
９，１４，９０    制御装置
１０    目
２１，４１，５１    記憶部
２２，５２    画像情報
２３，４５，５３    補正情報
２４    画像処理部
２５    画像取得部
２６    処理対象検出部
２７    補正量算出部
２８    補正処理部
３０    視覚補助システム
４０Ａ    色覚異常検査部
４２    色覚異常検査情報
４３    画像パラメータ
４４    補正係数
４６    分類判定部
４７    パラメータ調整部
４８    補正情報算出部
４９ａ    表示部
４９ｂ    入力部
５４    Ａ／Ｄ変換器
５５    演算処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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