(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像キャプチャ装置のため入力色空間の前記画像キャプチャ装置によりキャプチャされた色から、出力色空間の基準色へのマッピングを提供する方法であって、
前記画像キャプチャ装置を用いて複数のカラーパッチを有する基準カラーチャートの画像をキャプチャするステップであって、各カラーパッチは、関連する基準色を有する、ステップと、
キャプチャされた前記画像の前記複数のカラーパッチの前記入力色空間の前記キャプチャされた色を測定するステップと、
環状の色相空間の周囲に等しい間隔で配置される環状の色相空間内の異なる色相値を示す複数の制御ポイントを選択するステップであって、前記環状の色相空間は、ＨＳＶ色空間円錐の円形断面である、ステップと、
各カラーパッチに対する前記入力色空間から前記環状の色相空間へ変換された、キャプチャされた前記画像における前記複数のカラーパッチの前記キャプチャされた色と、前記環状の色相空間の前記関連する基準色との間隔が最小化されるように各制御ポイントの角度オフセットを求めるステップと、を含み、
前記キャプチャされた色の色相値に最も近い前記制御ポイントの２以上に対する前記角度オフセットの補間は、前記画像キャプチャ装置のための前記入力色空間のキャプチャされた色から前記出力色空間の基準色へのマッピングを提供し、
前記複数の制御ポイントを選択するステップは、
異なる数の前記制御ポイントを用いて一連の候補マッピングの誤差を演算するステップと、
許容可能な誤差を生じる最小数の制御ポイントに基づいて前記一連の候補マッピングからマッピングを選択するステップと、を含む
方法。
【請求項２】
前記キャプチャされた色の色相値に最も近い前記制御ポイントの４以上に対する前記角度オフセットの補間は、前記画像キャプチャ装置のための前記キャプチャされた色から前記基準色へのマッピングを提供する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
許容可能な誤差内である２４のカラーパッチに対する前記制御ポイントの最小数は、１２である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
カラーパッチの前記キャプチャされた色を測定するステップは、
前記カラーパッチの色を測定するステップと、
測定された前記色をホワイトバランス補正するステップと、
測定された前記色を輝度補正するステップと、
得られたホワイトバランス補正及び輝度補正された色を用いて前記キャプチャされた色を求めるステップと、を含む請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
各制御ポイントの角度オフセットを求めるステップは、各カラーパッチに対する前記環状の色相空間における前記キャプチャされた色と前記関連する基準色との前記間隔の二乗和を含むコスト関数を最小化することを含む請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記コスト関数は、さらに、前記角度オフセットの二乗和を含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各カラーパッチに対する前記キャプチャされた画像における前記複数のカラーパッチの前記キャプチャされた色と前記基準色との前記間隔が最小化されるように各制御ポイントのスケールを求めるステップをさらに含み、
前記制御ポイントの２以上の前記スケールの補間は、さらに、前記画像キャプチャ装置のための前記キャプチャされた色から前記基準色へのマッピングを提供する、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
請求項５又は６に従属する場合には、前記コスト関数は、さらに、１から各スケールを引いたものの二乗の和を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記画像キャプチャ装置を用いて画像をキャプチャするステップは、
前記画像の一又はそれ以上のピクセルに対して、
前記ピクセルの色相を求めるステップと、
前記ピクセルの色相に関連付けられる補間された角度オフセットを求めるために前記環状の色相空間の制御ポイントの２以上の前記角度オフセット間を補間するステップと、
前記補間された角度オフセットを前記ピクセルの色相に適用するステップと、をさらに含む請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項７又は８に従属する場合には、
前記画像の一又はそれ以上のピクセルに対して、
前記ピクセルの彩度を求めるステップと、
前記ピクセルの彩度に関連付けられる補間されたスケールを求めるために前記環状の色相空間の制御ポイントの２以上の前記スケール間を補間するステップと、
前記補間されたスケールを前記ピクセルの彩度に適用するステップと、をさらに含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
プロセッサ及びソフトウェアを記憶するメモリを含むコンピュータにより用いるソフトウェアであって、前記ソフトウェアは、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行するために前記プロセッサにより実行可能な一連の命令を含む、ソフトウェア。
【請求項１２】
請求項１１に記載のソフトウェアを含むコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
プロセッサと、
メモリと、
前記プロセッサにアクセス可能な前記メモリに常駐するソフトウェアと、を備える装置であって、
前記ソフトウェアは、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行するために前記プロセッサにより実行可能な一連の命令を含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１１年３月４日に提出されたオーストラリア国仮出願第２０１１９００７８５号の優先権を主張するものであり、その内容が参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本願発明は、画像キャプチャ装置のために見かけ上の色から実際の色へのマッピングを提供する方法及びソフトウェア、及び装置によってキャプチャされた色較正画像のマッピングを用いる方法及びソフトウェアに関する。
【背景技術】
【０００３】
既存の例におけるデジタルカメラは、ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ  （ＣＣＤ）又はＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  （ＣＭＯＳ）センサのようなセンサを用いて画像をキャプチャする。これらのカメラセンサの多くは、各物理的な位置で１つの色のみを読み出し、画像の各位置又は各ピクセルに対して、例えば、赤、緑及び青（ＲＧＢ）のような特定の色空間の各チャネルからの値のパターンとしてローデータ（ｒａｗ  ｄａｔａ）を返す。例えば、各Ｒ、Ｇ及びＢ値は、０から最大値として定義される２５５の間の数値で表され、ピクセルにおけるＲ、Ｇ及びＢ値の組み合わせは、特定の色を表す。
【０００４】
カメラは、カメラ色空間を参照することによりＲＧＢ値をキャプチャする。しかし、カメラ色空間を既知の基準色空間に正確に一致することは稀である。よって、例えば、カメラがＲ＝１２０，Ｇ＝１１０，Ｂ＝１０５と認識する“見かけ上の色”と基準色空間のＲ＝１００，Ｇ＝１００，Ｂ＝１００の“実際の色”とでは差が存在する。したがって、色較正方法は、カメラに寄ってキャプチャされる見かけ上の色を基準色空間の実際の色にマップする必要がある。これは、同一の物体の画像をキャプチャする２つの異なる装置が同一の実際の色の値を報告することを確実にする。さらに、光の効果は、物体の観察される色に非常に大きな影響を与える。多くの光は、純粋な白ではなく、光自体の固有な物理特性によって、本来の色とは異なる色を測定させる。
【０００５】
カラーマッピングは、通常、例えば、適切な行列による色ベクトルの乗法及び多項式によるここの色の値をパスすることにより、見かけ上の色から実際の色への線形及び非線形変換の組み合わせとして行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような変換を演算することは、困難な処理であり、大量の色サンプル及び好ましくはカメラセンサ自体の知識を必要とする。このような技術は、空間又は時間がこのような実行不可能な処理の描画を制限するいくつかの状況を適用することが困難である。ホワイトバランス補正のような単純な色補正は、このような空間又は時間を制限するいくつかの用途で十分であるが、いくつかの用途では高い精度のマッピングが必要とされる。
【０００７】
本発明の目的は、既存の色マッピング方法の制限の一又はそれ以上に対処する画像キャプチャ装置のためのマッピングを提供することである。
【０００８】
上述した背景技術は、本発明の内容を説明することが含まれる。任意の文献又は他の資料は、本明細書の特許請求の範囲のいずれか１つの優先日において公開され、既知である、又は一般的な知識の一部を示すことを認めるものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、画像キャプチャ装置のための見かけ上の色から実際の色へのマッピングを提供する方法であって、前記画像キャプチャ装置を用いて複数のカラーパッチを有する基準カラーチャートの画像をキャプチャするステップであって、各カラーパッチは、関連する基準色を有する、ステップと、キャプチャされた前記画像の前記複数のカラーパッチの前記見かけ上の色を測定するステップと、環状の色相空間内の異なる色相値を示す複数の制御ポイントを選択するステップと、各カラーパッチに対する変換された見かけ上の色と前記基準色との間隔が最小化されるように各制御ポイントの角度オフセットを求めるステップであって、前記角度オフセットが色相補正を示す、ステップと、を含み、前記制御ポイントの前記角度オフセットの補間は、前記画像キャプチャ装置のための見かけ上の色から実際の色へのマッピングを提供する、方法を提供する。
【００１０】
例えば、固形培養培地に増殖される微生物増殖（例えば、バクテリア菌によるコロニー）を識別するような微生物学的評価の目的に用いられる画像は、バクテリア菌によるコロニーの色、形状及び質感として正確でなければならず、固形培養培地（例えば、寒天）の色は、バクテリアのタイプを識別することに用いられる。したがって、実施例では、画像の色が実際の色に近づくことが重要であることを当業者によって理解されるであろう。また、キャプチャされた画像に対して見かけ上の色を実際の色にマッピングすることは、ハイエンド写真のような他の用途について用いられうることが当業者によって理解されるであろう。
【００１１】
見かけ上の色及び基準色（入力色）は、例えば、ＲＧＢ，ＹＵＶ，ＬＡＢ，ＸＹＺ等の任意の色空間で測定されてもよい。実際の色（出力色）へのマッピングは、見かけ上の色を同一の色空間に変換する、又は見かけ上の色を異なる色空間へ変換する。変換された見かけ上の色と基準色との差は、入力又は出力色空間で測定されてもよい。
【００１２】
制御ポイントの色相値は、ＨＳＶ（色相彩度値）色空間の色相値を示す。ＨＳＶ空間は、入力空間と出力空間との中間状態として用いられる。この色空間は、円錐によって表され、中心垂直軸の周囲の角度は、色相に対応し、垂直軸からの距離は、彩度に対応し、垂直軸に沿う距離は、値（輝度）に対応する。環状の色相空間は、ＨＳＶ円錐の断面の円を示す。
【００１３】
本方法は、少ない数の基準色からのマッピングを生成することができる。例えば、２４カラーパッチを用いて生成されるマッピングは、微生物学的評価の目的のための十分な精度にバクテリアによるコロニーを画像化することに使用する十分なキャリブレーションを生成することが分かっている。必要とされるパッチの数は、必要とされ、かつ調整可能なマッピングの忠実度に依存する。マッピングを用いて色補正された画像は、バクテリアによるコロニーを分類するために機械学習アルゴリズムのトレーニングで用いられてもよく、例えば、本願と同一の出願人及び同一の出願日であり、本願と共に係属中の“Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｆｏｒ  Ａｎａｌｙｓｉｎｇ  Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ”という発明の名称の国際特許出願に詳細に説明され、その内容が参照により本明細書に援用される。
【００１４】
制御ポイントの角度オフセットは、画像のピクセルの見かけ上の色相のための補間された角度オフセットを求めるために、制御ポイントに対する角度オフセットを補間することにより、同一の光条件下での同一の画像キャプチャ装置により撮られた任意の他の画像のピクセルの見かけ上の色相を実際の色相にマップするために用いられてもよい。補間された角度オフセットは、その後、実際の色相（及び実際の色）の近似を実現するために見かけ上の色相に適用される。環状の色相空間の変換を適用することにより、本発明の方法は、元の色値の簡潔な線形変換よりも正確な近時を提供する。“実際の色”の参照は、見かけ上の色が基準色空間に完全にマップされることを必要としないことが当業者により理解されるであろう。むしろ、マッピングは、実際の色の近時を提供する。
【００１５】
画像キャプチャ装置は、高解像度色のデジタルカメラのようなデジタルカメラ、デジタルスキャナ又はデジタルビデオカメラであってもよい。
【００１６】
次に制御ポイントの選択を検討すると、複数の制御ポイントは、環状の色相空間の周囲に均一に配置されてもよい。環状の色相空間での制御ポイントの角度位置は、その色相値を表す。例えば、制御ポイントは、リングの隣接する制御ポイント間の均一な距離により、空間の周囲に単一のリングを形成してもよい。制御ポイントに対する位置を選択することは、異なる数の制御ポイントを用いて一連の候補マッピングに対する誤差を演算することと、許容可能な誤差を生じる最小数のポイントに基づいて一連の候補マッピングからのマッピングを選択することを含んでもよい。コンピュータによる効率及び推定の制度の利益のためには、できるだけ少ない制御ポイントを選択することが望まれていることが分かる。
【００１７】
画像キャプチャ装置によりキャプチャされる画像のカラーパッチの見かけ上の色を測定することは、さらに、カラーパッチの色を測定し、測定された色をホワイトバランス補正し、測定された色を輝度補正し、得られたホワイトバランス及び輝度が補正された色を用いて見かけ上の色を求めることを含んでもよい。ホワイトバランス補正は、カラーチャートのニュートラルグレイパッチから求められる重みを用いて行われてもよく、ここでＲ、Ｇ及びＢ値は等しい。輝度は、輝度が知られているカラーチャートの複数のグレーパッチを用いて演算された曲線を用いて補正されてもよい。よって、カラーマッピングは、ホワイトバランス及び輝度を補正したデータにより行われる。これは、ホワイトバランス及び輝度の原因となるマッピングを生成することと比較して、変換の複雑さ及びそれ故必要とされる演算時間を低減する。
【００１８】
各カラーパッチの変換された見かけ上の色と基準色との距離が最小化されるように、各制御ポイントの角度オフセットを求めることは、各カラーパッチの変換された見かけ上の色と基準色との距離の二乗和を含むコスト関数を最小化することを含んでもよい。コスト関数は、さらに、角度オフセットの二乗和を含んでもよい。
【００１９】
一実施形態では、前記方法は、さらに、各カラーパッチの変換された見かけ上の色と基準色との距離が最小化されるように、各制御ポイントのスケールを求めることを含んでもよく、スケールは、彩度補正を表し、制御ポイントのスケールの補間は、さらに、画像キャプチャ装置のための見かけ上の色から実際の色へのマッピングを提供する。
【００２０】
見かけ上の彩度の補間されたスケールは、実際の彩度の近似を得るために見かけ上の彩度に適用される。制御ポイントは、環状の色相空間におけるカラーパッチの見かけ上の色相及び彩度の位置に最も近い色相値を表してもよい。制御ポイントは、環状の色相空間の周囲に制御ポイントの１又は２のリングを含んでもよく、各リングは異なる色相値を有する。一実施例では、制御ポイントの２つのリングが用いられ、各リングの制御ポイントは、同一の色相を有するが、０．５及び１のような異なる彩度値を有する。制御ポイントは、当然リング内にあることを必要とせず、環状の色相空間の周囲の別の配置に距離を置いて配置される。
【００２１】
上記のように、各カラーパッチの変換された見かけ上の色と基準色との距離が最小化されるように、各制御ポイントに対するスケールを決定することは、各カラーパッチの変換された見かけ上の色と基準色との距離の二乗和を含むコスト関数を最小化することを含んでもよい。コスト関数は、さらに、１近傍の最終的なスケールを促すために、１から各彩度を引いたものの二乗の和を含む。
【００２２】
それに替えて、彩度は、単にスケーリングするのではなく、輝度曲線と同様の曲線を用いてマップされうる。
【００２３】
マッピングを適用するために、本方法は、画像の一又はそれ以上のピクセルに対して、画像キャプチャ装置を用いて画像をキャプチャし、ピクセルの見かけ上の色相を求め、見かけ上の色相に関連付けられた角度オフセットを求めるために２又はそれ以上の制御ポイントの角度オフセット間を補間し、角度オフセットを見かけ上の色相に適用することを含んでもよい。本方法は、さらに、画像の一又はそれ以上のピクセルに対して、ピクセルの見かけ上の彩度を求め、見かけ上の彩度に関連付けられたスケールを求めるために環状の色相空間における２又はそれ以上の制御ポイント間を補間し、スケールを見かけ上の彩度に適用することを含んでもよい。
【００２４】
２又はそれ以上の制御ポイントは、環状の色相空間における見かけ上の色相に最も近い色相値を表してもよい。これは、例示的な実施形態において、十分なマッピングを生成することがわかる。４つの制御ポイント及び３次の補間を用いることが好ましい。それに替えて、角度オフセットは、高次の補間方法を用いて変換されてもよい。しかし、この場合には、最小化された角度オフセットを求めるために大量の処理が必要となる。線形補間は、代替として用いられうるが、円滑ではなくなり、制御ポイントを超えたときに、色空間において不連続点を生成しうる。
【００２５】
ピクセルの見かけ上の色相及び彩度が求められると、色は、例えば、ディスプレイのような適切な色空間に変換されてもよい。
【００２６】
また、本発明は、プロセッサ及びソフトウェアを記憶するメモリを含むコンピュータにより使用するソフトウェアを提供し、ソフトウェアは、上述した実施形態の１つに係る方法を実行するためにプロセッサにより実行可能な一連の命令を含む。
【００２７】
本発明は、ソフトウェアを含むコンピュータ可読媒体、並びにプロセッサ、メモリ及びプロセッサにアクセス可能なメモリに常駐するソフトウェアを含む装置にも及び、ソフトウェアは、上述した実施形態の１つに係る方法を実行するためにプロセッサにより実行可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明の実施形態は、例示のみによる添付の図面を参照しながら説明される。特定の図面は、本発明の前述の説明の一般概念に取って代わるものではないことが理解される。
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る方法を実行する処理システム及び画像キャプチャ装置の一例である。
【図２】図２は、見かけ上の色から実際の色へマッピングすることを演算する方法を示すフローチャートである。
【図３】図３は、キャプチャされた画像の輝度を補正する曲線の一例を示すグラフである。
【図４】図４は、環状の色相空間内の複数の制御ポイントを示すＨＳＶ空間の図である。
【図５】図５は、（ａ）色相／彩度空間にわたってマッピングすること、（ｂ）隔てられた色相マッピング関数、（ｃ）特定の画像キャプチャ装置用の隔てられた色相マッピング関数のグラフィック描写である。
【図６】図６は、マッピングの精度を示すグラフである。
【図７】図７は、（ａ）色較正前及び（ｂ）色較正後のカラーチャートの２つの写真を示す。
【図８】図８は、見かけ上の色を実際の色にマッピングする方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施形態を使用する処理システム及び画像キャプチャ装置の一例を、図１を参照しながら説明する。処理システム１０は、プロセッサ１２と、メモリ１４と、少なくとも１つの入力装置１６と、少なくとも１つの出力装置１８と、通信ポート２０と、インターフェース２２と、ストレージ装置２４と、を含む。図示されるように、処理システム１０の構成要素は、バスまたはバスのグループ２６を介して互いに接続される。
【００３０】
プロセッサ１２は、１つ以上の処理装置を含んでもよく、例えば、処理システム１０内の異なる機能を処理するものであってもよい。メモリ１４は、例えば、揮発性又は不揮発性メモリ、ソリッドステートストレージデバイス、磁気デバイス等を含む任意の適切なメモリ装置を含んでもよい。メモリ１４は、プロセッサ１２により実行する命令を記憶してもよい。
【００３１】
入力装置１６は、入力データを受信してもよく、入力装置１６は、例えば、キーボード、マウス又は他のポインター装置、トラックボール、ジョイスティック又はタッチスクリーン、マイクロホン、モデム又は無線データアダプタ、データ取得カードなどのデータレシーバ又はアンテナを含んでもよい。入力装置１６は、入力データを入力するためにユーザにより操作可能であってもよく、又は別の入力データソースからデータを受信してもよい。
【００３２】
出力装置１８は、出力データを作成又は生成する。出力装置１８は、ディスプレイ装置、オーディオスピーカのセット、プリンタ、ポート（例えば、ＵＳＢポート）、周辺機器のアダプタ、モデム又は有線ネットワークアダプタ等のデータトランスミッタ又はアンテナを含んでもよい。
【００３３】
ストレージ装置２４は、任意のデータ形態又は例えば、揮発性又は不揮発性メモリ、ソリッドステートストレージデバイス、磁気デバイス等の情報記憶手段を含むことができる。ファイルシステム又はファイルは、ストレージ装置２４に記憶されてもよい。
【００３４】
通信ポート２０は、処理システム１０が、配線接続された又は無線のネットワークを介して他の装置と通信することを可能にする。インターフェース２２は、処理システム１０を一又はそれ以上の周辺機器に接続する。例えば、インターフェース２２は、ＰＣＩカード又はＰＣカードを含んでもよい。
【００３５】
処理システム１０は、任意の形態の端末、サーバ処理システム、専門化したハードウェア、コンピュータ、コンピュータシステム又はコンピュータ化された装置、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、モバイル又は携帯電話機、モバイルデータ端末、ポータブルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ページャ又は他の類似のタイプの装置であってもよい。
【００３６】
カラーデジタルカメラの形態の画像キャプチャ装置３０もまた図１に示される。カメラ３０は、物理又は無線インターフェース３２を介して処理システム１０と通信してもよい。
【００３７】
見かけ上の色から実際の色へのマッピングを作成する方法は、メモリ１４に記憶されるソフトウェアを用いてプロセッサ１２で実行されてもよい。図２を参照すると、ステップ４０において、基準カラーチャートの画像は、キャプチャされる。このチャートは、標準的な“ｇｒｅｔａｇｍａｃｂｅｔｈ  ＣｏｌｏｒＣｈｅｃｋｅｒ（登録商標）Ｃｏｌｏｒ  Ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ  Ｃｈａｒｔ”であってもよく、これは、２４色のパッチを有し、それぞれが、関連する基準の赤、緑及び青のチャネル値を有する。画像は、カメラを手動又はソフトウェアを用いて送信される電気信号を通じて起動することによりキャプチャされてもよい。カメラセンサによりキャプチャされるデータは、インターフェース３２を介して処理システム１０へ送信され、色較正はされない。
【００３８】
ステップ４２では、ユーザは、基準カラーチャートの各カラーパッチの位置を示す。例えば、ソフトウェアは、ＧＵＩにカメラ３０からの画像のプレビューを表示させ、ユーザは、カラーパッチの位置を決定可能な特定の指示におけるチャートの４つの角の四角形をクリックする。これに替えて、パッチの位置は、マシンビジョン技術を用いて決定されてもよく、又は基準カラーチャートを、カメラからの固定された位置である特定の既知の位置に配置することにより決定されてもよい。
【００３９】
各位置の平均色は、２１×２１のピクセルウィンドウでキャプチャされ、ステップ４４でのパッチ色に用いられる。勿論、異なるサイズのピクセルウィンドウが平均色を演算するために用いられうることがわかる。
【００４０】
ステップ４６では、ホワイトバランスは、単一のパッチ‐つまり、基準カラーチャートの３番目に暗いグレーパッチから演算される。Ｒ、Ｇ及びＢ値は、このニュートラルなグレーのパッチにおいて等しいと仮定される。ホワイトバランスは、
【数１】
0006382519.tif 000002
として表される。
ここでｗｇは１として定義される。重みｗｒ及びｗｂはｇ’の値と等しいｒ’及びｂ’を生成するために算出される。演算されたホワイトバランス値Ｗ＝［ｗｒ，１，ｗｂ］は、カメラによってキャプチャされた画像のホワイトバランスを補正するために用いられる。
【００４１】
ホワイトバランスが演算されると、ステップ４８では、できるだけうまく見かけ上のグレー値を共にマップする曲線Ｃが演算される。これは、カメラの輝度マッピングを提供する。曲線の形態は、ｇ’＝ａｇｂ＋ｃであり、ここでｇは入力色、ｇ’は出力、ａ、ｂ及びｃは、演算される曲線Ｃのパラメータである。図３は、この処理から得られる曲線の一例を示す。推定されると、曲線は、色チャネル当たり独立して適用されてもよい。色マッピング機能の最後の段階（ステップ５０）は、各ピクセルの色相及び彩度のマッピングを生成することを目的とする。
【００４２】
複数のカラーパッチの見かけ上の色相及び彩度は、ホワイトバランス及び色補正された画像に基づいて測定され、色相及び彩度のマッピングはステップ５０で演算される。色相のマッピングは、見かけ上の色相値を実際の色相値にマップするために一連の制御ポイントを用いて提供される。それは、これを実現するために三次補間法（又は他の高次の補間法）を用いる。各制御ポイントは、固定されている環状の色相空間における位置と、最適化の際に演算される角度オフセットと、からなる。オフセットは、特定の色相値を実際の色相にマップする特定の色相値のためのオフセットを提供するように三次補間される。
【００４３】
彩度マップ関数は、彩度値をスケールする連続する制御ポイントを用いる。これらの制御ポイントは、色相値をマップするために用いられる制御ポイントと同一又は異なってもよい。彩度マッピング関数は、色相マッピング機能と同一の補間スキームを用いてもよい。なお、色相は、範囲［０，１］内でなければならず、一方、この関数からの出力値は、この範囲が強制されることを確実にするように保たれる。それに替えて、彩度マッピングは、輝度補正に適用されるものと同様の曲線を通じて行われてもよい。
【００４４】
色相及び彩度マッピング関数で用いられる制御ポイントは、図４に示される環状の色相空間のエッジの周囲に均一に広がってもよい。この環状の色相空間は、色づけされた円（例えば、制御ポイント５２）により示される、１６個の制御ポイントを含む。例えば、０度の色相及び１の彩度での色づけされた円は、赤であり、９０度の色相及び１の彩度での色づけされた円は、緑であり、１８０度の色相及び１の彩度での色づけされた円は、青であり、２７０度の色相及び１の彩度での色づけされた円は、紫である。角度オフセット５４及びスケール５６の方向も図４に示される。制御ポイントの角度位置は、それらの色相値により定義され、制御ポイントの半径方向の位置は、それらの彩度により定義される。制御ポイントの２つのリングが示され、うち泡のリングは０．５の彩度を有し、外側のリングは１の彩度を有する。制御ポイントの単一のリングの場合には、適切なポイントを選択するために単一の値のみが要求され、当該値が色相に対応する。色相は、角度として表現され、関数は、制御ポイントを選択するときに、これを考慮しなければならない。
【００４５】
制御ポイントの最大数は、取得可能な色サンプルの数により定義される。各制御ポイントは、２つのパラメータを有し、各サンプルは、３つの余りを提供する。一方、ｎ色のサンプルは、３ｎ／２の制御ポイントを有しうる。しかしながら、実際には、測定プロセスは、色測定の誤差を誘発する。
【００４６】
制御ポイントの選択は、異なる数の制御ポイントを用いて一連の候補のマッピングの誤差を演算すること、及び許容可能な誤差を生じる差異少数のポイントに基づいてシリーズからのマッピングを選択することを含んでもよい。１２個の制御ポイントは２４個のパッチを有するチャートに十分であることがわかる。
【００４７】
輝度曲線が既に推定されているため、輝度値は正確であるが、調整されていないものと仮定される。
【００４８】
角度オフセット及びスケールは、パッチの見かけ上の色から、基準色において同等のカラーパッチの実際の色の画像に最も良好なマップを行うように最適化される。これは、真の色とマップされた色との距離が最小となるようなマッピングｆ（ｐ）を演算することによりなされる。
【数２】
0006382519.tif 000003
ここでｐｉは真の色であり、
【数３】
0006382519.tif 000004
は測定された色である。色は、例えば、ＲＧＢ、ＹＵＶ、ＬＡＢ又はＸＹＺのような任意の色空間で表現されてもよい。
【００４９】
なお、色相は、角度として表現され、関数は、制御ポイントを選択するときに、これを考慮しなければならない。これは、コスト関数を用いて行われる。コスト関数は、スケールがおよそ１の値、及び非常に大きな変化（例えば３６０°のオフセット）を防ぐためにおよそ０のオフセットを維持することを確保する項を含む。以下の誤差測定が与えられ、
【数４】
0006382519.tif 000005
ここでδｉは制御ポイントのオフセットであり、ｓｉは制御ポイントのスケールである。εｉｅを最小化するためにδｉ及びｓｉを選択することが求められる。
【数５】
0006382519.tif 000006
【００５０】
これに対する解は、レーベンバーグ‐マーカートアルゴリズムを用いて取得してもよいが、他の制約されない最小化（ｍｉｎｉｍｉｓｅｒ）でも十分である。コスト関数は、色と共にマッピングする際の誤差を最小化するために試みられるが、色相オフセットが０近傍、彩度スケールが１近傍に維持される。
【００５１】
よって、各パッチの変換された見かけ上の色（例えば、ＲＧＢ）と基準色（例えば、ＲＧＢ）との距離の二乗和を最小化する各制御ポイントの角度オフセット５４及びスケール５６を求めることは、角度オフセットを最小化し、スケールを１に近い値に維持する（スケールから１を引いた値を最小にする）ことを含む。
【００５２】
その結果は、制御ポイントに対して角度オフセット及び／又はスケールの形態でマッピングすることである。図５は、（ａ）色相／彩度空間にわたってマッピングすること、（ｂ）隔てられた色相マッピング関数、（ｃ）特定の画像キャプチャ装置用の隔てられた色相マッピング関数のグラフィック描写である。図６は、マッピングの精度を示すグラフである。ｙ軸上の各位置は、２４カラーパッチの１つを表し、ｘ軸上の各位置は、色の値を表し、各々は、０から１の間でありうる。マッピングを用いて画像を色補正する例は、図７に示される。第１の画像（ａ）は、カメラによりキャプチャされ、ユーザがカラーパッチの位置を選択した後の入力画像を示す。なお、この例では、ホワイトバランスは、既に大まかに補正されている。第２の画像（ｂ）は、補正された色を示す。パッチにわたって見ることができる小さな色付けされた四角形は、各パッチの真の色を示す。
【００５３】
このマッピングは、その後、同一（又は同一のタイプ）の画像キャプチャ装置を用いてキャプチャされる画像を色補正するために用いられうる。図８を参照すると、見かけ上の色を実際の色にマッピングする方法は、ステップ６０において、カメラを用いて画像をキャプチャすることを含む。各ピクセルの見かけ上のＲＧＢ色値は、求められ、色値は、事前に演算された重み／曲線を用いて補正されるホワイトバランス及び輝度であってもよい。本方法は、その後、ステップ６２において、画像中の一又はそれ以上のピクセルに対して、ピクセルの見かけ上の色相及び彩度を求め（ステップ６４）、見かけ上の色相に関連付けられる角度オフセットを求めるために環状の色相空間の２又はそれ以上の制御ポイントの角度オフセット間を補間し（ステップ６６）、見かけ上の彩度に関連付けられるスケールを求めるために環状の色相空間の２又はそれ以上の制御ポイントのスケール間を補間し（ステップ６８）、角度オフセットを見かけ上の色相に適用し（ステップ７０）、スケールを見かけ上の彩度に適用する（ステップ７２）。マッピングが適用されていると、ＨＳＶ空間色は、ＲＧＢ空間、又は他の所望の出力空間へ戻り変換されうる。
【００５４】
本発明の範囲から逸脱しない限り、様々な変更、追加及び／又は修正が前述した要素でなされること、及び上記の教示を踏まえて、本発明は、当業者によって理解されるであろう各種の手法でソフトウェア、ファームウェア及び／又はハードウェアに実装されてもよいことが理解される。
【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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