(57)【要約】【課題】  小型・少数の照明で撮影した画像上の、物体が落とすシャドー及び物体表面に生じるシェードを、視覚的に無視できる程度にする。【解決手段】  １枚毎に異なる方向から照明して撮影した複数枚の画像を入力するステップと、前記入力された複数枚の画像を用いて、１枚の出力画像を生成するステップとを有する画像生成方法であって、前記出力画像を生成するステップは、前記各画像の同一位置の画素の各画素値から、前記各画素の輝度値を算出するステップと、前記算出した各画素の輝度値を比較して、前記輝度値が最大の画素を選択するステップと、前記出力画像の、前記輝度値を算出した画素と同位置の画素に、前記選択された画素の画素値を書き込むステップとを有する画像生成方法である。【選択図】        図１
2005092574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚毎に異なる方向から照明して撮影した複数枚の画像を入力するステップと、前記入力された複数枚の画像を用いて、１枚の出力画像を生成するステップとを有する画像生成方法であって、
前記出力画像を生成するステップは、
前記各画像の同一位置の画素の各画素値から、前記各画素の輝度値を算出するステップと、
前記算出した各画素の輝度値を比較して、前記輝度値が最大の画素を選択するステップと、
前記出力画像の、前記輝度値を算出した画素と同位置の画素に、前記選択された画素の画素値を書き込むステップとを有することを特徴とする画像生成方法。
【請求項２】
１枚毎に異なる方向から照明して撮影した複数枚のカラー画像を入力するステップと、前記入力された複数枚のカラー画像を用いて、１枚の出力画像を生成するステップとを有する画像生成方法であって、
前記出力画像を生成するステップは、
前記各カラー画像の同一位置の画素の各画素値から、前記各画素の輝度値及び色情報値を算出するステップと、
前記算出した各画素の輝度値を比較して、最大の輝度値を選択するステップと、
前記算出した各画素の色情報値の平均値を算出するステップと、
前記出力画像の、前記輝度値及び色情報値を算出した画素と同位置の画素に、前記最大の輝度値及び色情報値の平均値、あるいは前記輝度値及び色情報値の平均値をあらかじめ定められた形式に変換した値でなる画素値を書き込むステップとを有することを特徴とする画像生成方法。
【請求項３】
１枚毎に異なる方向から照明して撮影した複数枚の画像を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段に入力された画像を用いて、１枚の出力画像を生成する出力画像生成手段とを備える画像生成装置であって、
前記出力画像生成手段は、
前記画像入力手段に入力された各画像の同一位置の画素の各画素値から、前記各画素の輝度値を算出する輝度値算出手段と、
前記輝度値算出手段で算出した各画素の輝度値を比較して、前記輝度値が最大の画素を選択する画素選択手段と、
前記出力画像の、前記輝度値を算出した画素と同位置の画素に、前記画素選択手段で選択された画素の画素値を書き込む画素値書込とを備えることを特徴とする画像生成装置。
【請求項４】
１枚毎に異なる方向から照明して撮影した複数枚のカラー画像を入力する画像入力手段と、前記入力された複数枚のカラー画像を用いて、１枚の出力画像を生成する出力画像生成手段とを備える画像生成方法であって、
前記出力画像生成手段は、
前記画像入力手段に入力された各カラー画像の同一位置の画素の各画素値から、前記各画素の輝度値及び色情報値を算出する輝度値・色情報値算出手段と、
前記輝度値・色情報値算出手段で算出した各画素の輝度値を比較して、最大の輝度値を選択する輝度値選択手段と、
前記輝度値・色情報値算出手段で算出した各画素の色情報値の平均値を算出する色情報値平均化手段と、
前記出力画像の、前記輝度値及び色情報値を算出した画素と同位置の画素に、前記輝度値選択手段で選択した輝度値及び前記色情報平均化手段で算出した色情報値の平均値、あるいは前記選択した輝度値及び算出した色情報値の平均値をあらかじめ定められた形式に変換した値でなる画素値を書き込むステップとを有することを特徴とする画像生成方法。
【請求項５】
前記請求項１または請求項２に記載の画像生成方法の各ステップをコンピュータに実行させる画像生成プログラム。
【請求項６】
前記請求項５に記載の画像生成プログラムが、コンピュータで読み取り可能な状態で記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像生成方法及び画像生成装置に関し、特に、影のない画像（無影画像）の生成に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラなどの撮影手段を用いて物体を撮影する際に、物体周辺の光量が不足しているときには、前記物体を照明して撮影している。このとき、特定の一方向から前記物体を照明した状態で撮影すると、撮影した画像内には、前記物体の背後に前記物体が落とす影（shadow；以下、シャドーと称する）や、前記物体の表面上に、照明が当たらないことで生じる陰（shade；以下、シェードと称する）が写ってしまう。前記シャドーやシェードは、特定の一方向から物体を照明した場合に必ず生じ、画像の品質を下げてしまう要因となっている。そのため、前記シャドーやシェードが極力写らないように物体を撮影する無影撮影技術が求められている。
【０００３】
前記無影撮影技術としては、例えば、複数の異なる方向から同時に物体を照明して撮影する撮影方法が提案されている（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００４】
このとき、例えば、図９（ａ）に示したように、カメラ１の周囲に、４個の照明手段２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを配置し、前記４個の照明手段で同時に前記物体を照明しておけば、撮影した画像６上では、図９（ｂ）示したように、前記物体３の輪郭部のシェード５を視覚的に無視できる程度まで軽減できる。
【０００５】
しかしながら、前記４個の照明を同時に当てた場合、前記物体３が落とすシャドーは、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示したように、前記各照明手段２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによる４つのシャドー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに増える。すなわち、前記照明手段の数を増やすことで、前記物体３が落とすシャドーの数が増える。このとき、前記各シャドーの濃さは、シャドーが１つの場合に比べて薄くなるが、画像上でシャドーが占める面積は増大する。また、前記各照明手段の間隔が狭い場合には、前記各シャドーが重なる領域が生じ、シャドーの濃さにばらつきが生じる。そのため、前記各シャドーが視覚的に無視できる程度まで薄くなっていないと、品質の低い画像になってしまう。
【０００６】
前記シャドーを視覚的に無視できる程度まで薄くするためには、例えば、照明の数を十分多くするか、大面積の照明装置（光源）を用いて、前記シャドーをぼやかさなくてはならない。すなわち、複数個の照明手段で同時に照明して撮影する方法では、前記無影画像を撮影するための撮影装置が大型化、高コスト化するという問題がある。
【０００７】
また、前記無影撮影技術には、前記複数個の照明手段で同時に照明して撮影する方法の他に、例えば、図１０（ａ）に示すように、ハーフミラー１７を用いて、前記照明手段２の照明光軸を、前記カメラ（撮影手段）１の撮影光軸と一致させて物体を照明する方法が提案されている（例えば、非特許文献２を参照。）。
【０００８】
この方法では、前記カメラ１を設置した位置から物体３を照明していることになるので、前記物体３のシャドーは、前記物体３の後方、すなわち前記カメラ１から不可視な領域に生じる。しかしながら、前記シェードについては、例えば、前記撮影物体３の表面が曲面で構成されていると、輪郭付近においては照明光がほとんど水平状態で入射されることになり反射光量が非常に小さくなる。その結果、撮影物体３の輪郭部が暗い陰で縁取られた画像を撮影することになり、図１０（ｂ）に示すように、物体３の輪郭部にきついシェード５が生じた画像６となり、画像品質上の問題が生じる。
【０００９】
また、前記非特許文献２に記載されたような方法では、照明光がカメラ１に到違するまでに前記ハーフミラー１７を２回通過するので、照明光の有効利用効率が低いという問題も起こる。前記ハーフミラー１７として一般的に用いられるクロムハーフミラーは、入射光量の約３分の１（１／３）しか反射または透過しない。すなわち、図１０（ａ）に示したような方法では、前記カメラ１に到達する光の光量、言い換えると撮影に有効利用される光量は、前記照明手段２の照明光量の約９分の１（１／９）となる。そのため、十分な光量で物体３を撮影するには、強カな照明が必要となり、撮影装置（照明手段）が高コスト化するという問題もあった。そのため、このような方法は、民生用には向かず、主に医用、工業計測用、顕微鏡撮影用に限定されて使用されている。
【非特許文献１】「ビデオ映像表現の基礎 撮影編」, ビデオα, 写真工業出版, 2003年4月号, p.28-58
【非特許文献２】「エドモンド・オプティクス・ジャパン カタログJ024」, エドモンド・オプティクス・ジャパン, 2002, P.126, 145
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする問題点は、前記背景技術で説明したように、小型・少数の照明で、物体が落とすシャドー及び物体表面に生じるシェードが、視覚的に無視できる程度の無影画像を撮影することが難しいという点である。
【００１１】
本発明の目的は、小型・少数の照明で撮影した画像上の、物体が落とすシャドー及び物体表面に生じるシェードを、視覚的に無視できる程度にすることが可能な技術を提供することにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明の概略を説明すれば、以下の通りである。
【００１４】
（１）１枚毎に異なる方向から照明して撮影した複数枚の画像を入力するステップと、前記入力された複数枚の画像を用いて、１枚の出力画像を生成するステップとを有する画像生成方法であって、前記出力画像を生成するステップは、前記各画像の同一位置の画素の各画素値から、前記各画素の輝度値を算出するステップと、前記算出した各画素の輝度値を比較して、前記輝度値が最大の画素を選択するステップと、前記出力画像の、前記輝度値を算出した画素と同位置の画素に、前記選択された画素の画素値を書き込むステップとを有する。
【００１５】
（２）１枚毎に異なる方向から照明して撮影した複数枚のカラー画像を入力するステップと、前記入力された複数枚のカラー画像を用いて、１枚の出力画像を生成するステップとを有する画像生成方法であって、前記出力画像を生成するステップは、前記各カラー画像の同一位置の画素の各画素値から、前記各画素の輝度値及び色情報値を算出するステップと、前記算出した各画素の輝度値を比較して、最大の輝度値を選択するステップと、前記算出した各画素の色情報値の平均値を算出するステップと、前記出力画像の、前記輝度値及び色情報値を算出した画素と同位置の画素に、前記最大の輝度値及び色情報値の平均値、あるいは前記輝度値及び色情報値の平均値をあらかじめ定められた形式に変換した値でなる画素値を書き込むステップとを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の画像生成方法は、照明方向が異なる複数枚の画像から、１枚の出力画像を生成する方法である。このとき、前記入力した各画像はそれぞれ照明方向が異なるので、各画像の同一位置の画素を見たときに、影（シャドー）または陰（シェード）になっていない画素がある可能性が非常に高い。前記各画像の同一位置の画素の中に、前記影または陰になっていない画素が１つでもあれば、前記出力画像の同位置の画素は影または陰にならない。そのため、前記（１）の手段のように、前記出力画像の各画素に、前記入力した複数枚の画像の同一位置の画素のうち、最大の輝度値を持つ画素の画素値を書き込むことで、物体が落とす影及び物体表面の陰がほとんど写っていない出力画像（無影画像）を容易に生成することができる。
【００１７】
しかしながら、前記入力する画像がカラー画像の場合、前記（１）の手段のように、前記輝度値の比較だけで前記出力画像の各画素の画素値を決めてしまうと、例えば、各画像を撮影したときの照明の色に違いがあったときに、その照明色の違いが不連続に画像に現れてしまい、画像の品質が低下する。そのため、前記入力する画像がカラー画像の場合は、前記（２）の手段のように、各画素値から輝度値及び色情報値を算出し、算出した色情報値の平均値を求める。そして、前記色情報値の平均値を前記出力画像の各画素の画素値における色情報値とすることで、照明色の違いによる画像品質の低下を防ぐことができる。
【００１８】
また、前記（１）の手段または（２）の手段を用いて前記出力画像（無影画像）を生成するときには、前記各手段に記載した各ステップの処理を実行する各手段を備える画像生成装置を用いる。このとき、前記画像生成装置は、前記出力画像（無影画像）の生成に特化した装置であってもよいし、コンピュータのような汎用の装置であってもよい。前記コンピュータを用いて前記出力画像を生成するときには、前記各手段に記載した各ステップをコンピュータに実行させるプログラムを利用すればよい。このとき、前記プログラムは、磁気的または電気的、あるいは光学的な記録媒体、もしくはインターネット等のネットワークを通して提供することができる。
【００１９】
また、前記（１）の手段または（２）の手段を用いて出力画像（無影画像）を生成するときには、最低２枚の画像を入力すればよい。その場合、前記入力する画像を撮影するために必要な照明手段は２個となる。また、前記入力する画像、すなわち、カメラ等の撮影手段で撮影する画像には、前記影や前記陰が写っていてもよい。そのため、例えば、前記非特許文献２に記載されたようなハーフミラーや強力な照明を用いる必要はなくなる。以上のようなことから、前記撮影手段及び前記照明手段からなる撮影装置の小型化、低コスト化が可能である。
【００２０】
また、前記（１）の手段や（２）の手段のような方法で無影画像を生成する場合、前記入力する画像を撮影する撮影装置の照明手段は、小型・少数でも構わない。そのため、例えば、小型（携帯型）のディジタルカメラ、あるいはカメラ付き携帯電話やPDA等の携帯端末を利用して、前記入力する画像を撮影することも可能である。また、近年の携帯端末は、データ処理能力も向上しているので、前記携帯端末に組み込まれた、あるいは外部に取り付けたカメラモジュールを利用して、前記入力する画像を撮影した後、前記携帯端末内で前記出力画像を生成し、ディスプレイに表示させることも可能である。
【００２１】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の画像生成方法では、１枚毎に異なる方向から照明して撮影した複数枚の画像を入力し、入力した各画像の同位置の画素の画素値から算出した輝度値のうち、最大の輝度値を持つ画素の画素値が書き込まれた出力画像を生成することで、物体の影（シャドー）や物体表面の陰（シェード）がほとんど生じない無影画像の生成を実現する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明による実施例１の画像生成方法の原理を説明するための模式図であり、図１（ａ）は入力する画像の撮影方法を説明する図、図１（ｂ）は無影画像の生成手順を説明するための図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）の各図において、１は撮影手段（カメラ）、２ａは第１照明手段、２ｂは第２照明手段、３は物体、４ａ，４ｂ，４ｃは影（シャドー）、５ａ，５ｂは陰（シェード）、６ａは第１画像、６ｂは第２画像、６ｃは出力画像、７ａ，８ａは第１画像上の領域、７ｂ，８ｂは第２画像上の領域、７ｃ，８ｃは出力画像上の領域である。
【００２４】
本実施例１の画像生成方法では、例えば、図１（ａ）に示すように、撮影手段（カメラ）１の右側及び左側にそれぞれ第１照明手段２ａ及び第２照明手段２ｂを配置し、前記カメラ１の右側の第１照明手段２ａで物体３を照明して撮影した画像と、前記カメラ１の左側の第２照明手段２ｂで前記物体３を照明して撮影した画像の２枚の画像から、１枚の出力画像（無影画像）を生成する。なお、本実施例１では、前記カメラ１の右側及び左側は、前記カメラ１がある位置から前記物体３を見ているときの右側及び左側と定義する。
【００２５】
また、ここでは、前記第１照明手段２ａ及び前記第２照明手段２ｂの照明光の明るさ及び色は同じであるとする。また、前記第１照明手段２ａで照明して撮影した画像の画角と、前記第２照明手段２ｂで照明して撮影した画像の画角は同じであるとする。
【００２６】
このとき、前記第１照明手段２ａで前記物体３を照明して撮影した画像は、例えば、図１（ｂ）に示すように、物体３の左側に影（以下、シャドーと称する）４ａが落ちており、前記物体３の左側の輪郭部に陰（以下、シェードと称する）５ｂが生じている第１画像６ａのようになる。一方、前記第２照明手段２ｂで前記物体３を照明して撮影した画像は、図１（ｂ）に示すように、前記物体３の右側に前記シャドー４ｂが落ちており、前記物体３の右側の輪郭部に前記シェード５ｂが生じている第２画像６ｂのようになる。なお、本実施例１では、前記物体３の左側及び右側は、前記カメラ１がある位置から前記物体３を見たときの左側及び右側と定義する。
【００２７】
前記第１画像６ａ及び第２画像６ｂの２枚の画像を用いて、前記シャドー４ａ，４ｂ及び前記シェード５ａ，５ｂがない出力画像（無影画像）を生成するときには、例えば、図１（ｂ）に示したように、まず、前記第１画像６ａ上のある画素と、前記第２画像６ｂ上の同位置の画素の画素値から輝度値を算出する。このとき、前記各画像６ａ，６ｂがRGB(Red, Green, Blue)形式のカラー画像であるなら、各画素の輝度値Yは、前記画素におけるRGBの値をIr, Ig, Ibとして、下記数式１で算出する。
（数１）
Y＝0.299×Ir＋0.587×Ig＋0.114×Ib
【００２８】
またこのとき、前記各画像６ａ，６ｂがHSV(Hue, Saturation, Value)形式のカラー画像であるなら、V（明度）を輝度値として選択する。また、画像がモノクロ画像のように輝度そのものを画素値として記録している場合は、画素値をそのまま輝度値とする。
【００２９】
次に、図１（ｂ）に示したように、算出した各輝度値Yを比較し、輝度値が大きい方の画素を選択する。そして、選択した画素の画素値を、出力画像の、前記輝度値を算出した画素と同位置の画素に書き込む。
【００３０】
このとき、例えば、図１（ｂ）に示したように、前記第１画像６ａ上で物体３のシャドー４ａが落ちている領域７ａの画素に注目すると、前記第２画像６ｂ上で前記第１画像６ａの領域７ａと同じ領域７ｂにはシャドーが落ちていない。そのため、前記領域７ａ，７ｂの画素から前記輝度値が大きい方の画素を選択する場合、シャドーが落ちていない前記第２画像６ｂの画素が選択される。すなわち、出力画像６ｃの領域７ｃの画素には、前記第２画像６ｂの領域７ｂの画素の画素値が書き込まれる。
【００３１】
また、実際には、図１（ａ）に示したように、前記第１照明手段２ａで照明したときと、前記第２照明手段２ｂで照明したときの両方でシャドーを落とす領域４ｅが存在するが、この領域４ｅは、通常、前記カメラ１から物体３を見たときに、物体３の裏（奥）に生じる。そのため、前記カメラからは見えない領域であり、前記第１画像６ａ及び第２画像６ｂには写らないシャドーである。つまり、前記第１画像６ａ及び前記第２画像６ｂに写っているシャドーは、通常、どちらかの画像でしか写らないシャドーである。そのため、前記輝度値が大きい方の画素を選択することによって、必ずシャドーが落ちていないほうの領域（画素）が選択される。
【００３２】
また、例えば、図１（ｂ）に示したように、前記第１画像６ａのシェード５ａが生じている領域８ａの画素に注目すると、前記第２画像６ｂ上で前記第１画像６ａの領域８ａと同じ領域８ｂにはシェードが生じていない。そのため、前記領域８ａ，８ｂの画素から前記輝度値が大きい方の画素を選択する場合、シェードが落ちていない前記第２画像６ｂの画素が選択される。すなわち、前記出力画像６ｃの領域８ｃの画素には、前記第２画像６ｂの領域８ｂの画素の画素値が書き込まれる。
【００３３】
またこの場合も、前記第１画像６ａ及び前記第２画像６ｂに写っているシェードは、通常、どちらかの画像でしか写らないシェードである。そのため、前記輝度値が大きい方の画素を選択することによって、必ずシェードが落ちていないほうの領域（画素）が選択される。
【００３４】
以上のようなことから、照明方向が異なる２枚の画像を用いて、前記物体３のシャドーや前記物体３の輪郭部に生じるシェードがほとんどなく、品質の高い無影画像６ｃを生成することができる。
【００３５】
なお、物体が複数個存在したり、複雑な形状であったりした場合は、前記カメラ１から見える領域で影（シャドー）が相互に干渉することがあり、シャドーまたはシェードになっていない領域（画素）が必ず選択されるという保証はなくなる。しかしながら、このような領域が影全体に占める割合は元々小さく、さらに照明間の角度をある程度小さくすることによって、このような領域を無視できる程小さく抑えることができる。また、照明手段の数、すなわち入力する画像の枚数を増やしても同様の効果を効果的に得ることができる。
【００３６】
図２は、本実施例１の画像生成方法を説明するための模式図であり、具体的な無影画像の生成手順を示すフローチャートである。
【００３７】
本実施例１の画像生成方法を用いて前記出力画像（無影画像）６ｃを生成するときには、例えば、図２に示すように、まず、照明の方向が異なる２枚の画像Ｒ，Ｌを入力する（ステップ９０１）。このとき、前記２枚の画像Ｒ，Ｌは、例えば、図１（ａ）に示したような方法で撮影する。またこのとき、前記画像Ｒは、撮影手段（カメラ）の右側から照明して撮影した画像とし、前記画像Ｌは、前記撮影手段の左側から照明して撮影した画像とする。すなわち、前記画像Ｒ及び画像Ｌはそれぞれ、図１（ｂ）に示した前記第１画像６ａ及び前記第２画像６ｂのようになる。また、前記画像Ｒを撮影するときに使用する第１照明手段２ａと前記画像Ｌを撮影するときに使用する第２照明手段２ｂの光量は大体等しく、照明の色ムラもほとんどないものとする。
【００３８】
また、前記画像Ｒ及び前記画像Ｌはディジタル画像であり、横X画素, 縦Y画素のRGB形式のカラー画像データとする。また、前記画像Ｒ及び前記画像Ｌ上の各画素の位置は、座標値(x,y)で表し、変数x及びyはそれぞれ、0≦x≦X−1, 0≦y≦Y−1の整数値のいずれかをとるものとする。またこのとき、前記画像Ｒ上の座標値(x,y)におけるRGBの画素値はそれぞれ、RR(x,y), RG(x,y), RB(x,y)とする。また、前記画像Ｌ上の座標値(x,y)におけるRGBの画素値はそれぞれ、LR(x,y), LG(x,y), LB(x,y)とする。
【００３９】
次に、生成する出力画像Ｚの記録領域を確保する（ステップ９０２）。このとき、前記出力画像Ｚのサイズ及び画像データの色表現形式は、前記入力した画像Ｒ，Ｌと同じサイズ及び形式とし、横X画素，縦Y画素のRGB形式のカラー画像データとする。また、前記出力画像Ｚ上の各画素の位置は、座標値(x,y)で表し、変数x及びyはそれぞれ、0≦x≦X−1, 0≦y≦Y−1の整数値のいずれかをとるものとする。ここで、前記入力した画像Ｒ，Ｌ及び前記出力画像Ｚの画素の位置を示す座標値(x,y)は、同じ位置、例えば、画面左上方の角を基準値(0,0)とする。
【００４０】
なお、前記出力画像Ｚのサイズ及び色表現形式は、本実施例１の処理の後に、例えば、サイズ変換処理やデータ形式変換処理を行うことで、任意のサイズ及びデータ形式に変換することができる。
【００４１】
次に、前記入力画像Ｒ，Ｌ上の画素を指定する座標値(x,y)の変数x, yをそれぞれ、x＝0, y＝0とする（ステップ９０３）。
【００４２】
次に、前記入力画像Ｒの座標値(x,y)の画素の画素値から輝度値YRを算出し、前記入力画像Ｌの座標値(x,y)の画素の画素値から輝度値YLを算出する（ステップ９０４）。前記各輝度値YR, YLは、下記数式２に従って算出する。
（数２）
YR＝0.299×RR(x,y)＋0.587×RG(x,y)＋0.114×RB(x,y)
YL＝0.299×LR(x,y)＋0.587×LG(x,y)＋0.114×LB(x,y)
【００４３】
次に、算出した各輝度値YR, YLの大きさを比較する（ステップ９０５）。このとき、YR＞YLならば、前記出力画像Ｚの座標値(x,y)の画素に、前記画像Ｒの画素の画素値を書き込む（ステップ９０６ａ）。また、YR＜YLならば、前記出力画像Ｚの座標値(x,y)の画素に、前記画像Ｌの画素の画素値を書き込む（ステップ９０６ｂ）。
【００４４】
次に、x＝x＋1とし、x＜Xであるか確認する（ステップ９０７）。このとき、x＜Xであれば、前記ステップ９０４に戻り、前記ステップ９０４からステップ９０７の処理を繰り返す。
【００４５】
また、前記ステップ９０７で、x＝Xになった場合、今度は、y＝y＋1とし、y＜Yであるか調べる（ステップ９０８）。このとき、y＜Yであれば、x＝0（ステップ９０９）とした後、前記ステップ９０４に戻り前記ステップ９０４からステップ９０８の処理を繰り返す。またこのとき、y＝Yになったら、処理を終了する。
【００４６】
以上の手順により、座標値(0,0)の画素から座標値(X−1,Y−1)の画素までの全ての画素について、画像Ｒ，Ｌの各画素の輝度値のうち、大きい方の輝度値を持つ画素の画素値を前記出力画像の画素に書き込む処理が終了し、図１（ｂ）に示したような、影（シャドー）がほとんど除去され、かつ、物体の輪郭部にきつい陰（シェード）が生じていない出カ画像Ｚ（６ｃ）が生成される。
【００４７】
図３は、本実施例１の画像生成方法を適用した画像生成装置の概略構成を示す模式図である。
図３において、１は撮影装置（カメラ）、２ａは第１照明手段、２ｂは第２照明手段、３は物体、１０は画像生成装置、１００１は画像入力手段、１００２は出力画像生成手段、１００３は出力画像蓄積手段、１００４はカメラ・照明制御手段、１１は画像表示手段である。
【００４８】
本実施例１の画像生成方法を適用した画像生成装置１０は、例えば、図３に示すように、異なる方向から照明した複数枚の画像を入力する画像入力手段１００１と、前記画像入力手段１００１に入力された画像を用いて、１枚の出力画像（無影画像）を生成する出力画像生成手段１００２と、前記生成した出力画像を蓄積（保存）する出力画像蓄積手段１００３とを備える。
【００４９】
このとき、前記画像入力手段１００１に入力される画像Ｒ，Ｌは、例えば、図３に示したように、撮影手段（カメラ）１のレンズ１０１の右側に第１照明手段２ａが設けられ、左側に前記第２照明手段２ｂが設けられた撮影装置で撮影される。またこのとき、前記各照明手段２ａ，２ｂは、図３に示したように、前記撮影手段１に組み込まれていてもよいし、前記撮影手段１とは別に設けられていてもよい。
【００５０】
また、前記画像入力手段１００１に画像を入力するときには、図３に示したように、前記撮影手段１で撮影した画像を直接入力する代わりに、例えば、磁気的または電気的、あるいは光学的な記録媒体に記録された画像を入力してもよい。また、前記撮影手段１を遠隔地に設置しておき、インターネット等のネットワークを利用して前記画像入力手段１００１に画像を入力してもよい。
【００５１】
また、詳細な説明は省略するが、前記出力画像生成手段１００２は、例えば、図２に示したような手順で、前記画像入力手段１００１に入力された画像から前記出力画像を生成するための手段を備えるものとする。
【００５２】
また、前記出力画像生成手段１００２で生成した画像は、前記出力画像蓄積手段１００３に蓄積（保存）される。そして、前記出力画像蓄積手段１００３に蓄積された前記出力画像は、液晶ディスプレイ等の画像表示手段１１に表示される。このとき、前記出力画像蓄積手段１００３は、前記画像生成装置１０に内蔵された記録媒体や半導体メモリであってもよいし、前記画像生成装置１０に着脱可能な記録媒体であってもよい。
【００５３】
また、前記画像生成装置１０には、例えば、図３に示したように、前記各手段１００１，１００２，１００３に加えて、カメラ・照明制御手段１００４が設けられていてもよい。前記カメラ・照明制御手段１００４は、例えば、前記撮影手段（カメラ）１に対して、前記物体３を撮影するときに、前記第１照明手段２ａと前記第２照明手段２ｂのどちらで前記物体３を照明するかの制御を行う手段である。このとき、前記各照明手段２ａ，２ｂは、例えば、一般のカメラに設けられているストロボ照明装置（フラッシュ）でよい。また、前記カメラ１で前記物体３を撮影するときには、例えば、第１照明手段２ａをストロボ点灯させて１枚目の画像（第１画像）を撮影した後、続けて第２照明手段２ｂをストロボ点灯させて２枚目の画像（第２画像）を撮影すればよい。なお、前記カメラ・照明制御手段１００４は、前記画像生成装置１０ではなく、前記撮影装置（カメラ）１に設けられていてもよい。
【００５４】
またこのとき、前記画像生成装置１０は、例えば、コンピュータであってもよい。その場合、前記コンピュータに前記ステップ９０１からステップ９０９の処理を実行させるためのプログラムを、前記コンピュータの記憶装置に記憶させておけば、前記プログラムを実行させることで、容易に無影画像を生成することができる。
【００５５】
また、前記プログラムは、例えば、磁気的または電気的、あるいは光学的な記録媒体に記録して提供することもできるし、インターネット等のネットワークを通して提供することもできる。
【００５６】
また、前記画像生成装置１０は、例えば、図３に示したように、前記撮影手段１とは別の装置であってもよいし、例えば、前記撮影手段１と一体的になっていてもよい。
【００５７】
以上説明したように、本実施例１の画像生成方法によれば、２枚の画像Ｒ，Ｌの同位置の画素の画素値から算出した輝度値YR, YLを比較して、輝度値が大きい方の画素の画素値を前記出力画像Ｚの画素に書き込むことにより、物体を照明したときに生じるシャドーやシェードがほとんどない無影画像を容易に生成することができる。
【００５８】
また、本実施例１の画像生成方法では、前記出力画像Ｚは、前記入力した画像Ｒ，Ｌと同じサイズ、データ形式で生成したが、この後、例えば、前記出力画像蓄積手段１００３に蓄積（保存）する際に、サイズ変換処理や、データ形式変換処理を行えば、前記出力画像Ｚを任意のサイズ、データ形式に変換して出力（表示）することができることはいうまでもない。
【００５９】
また、本実施例１の画像生成方法では、例えば、図１（ｂ）に示したように、物体の右側から照明した画像Ｒと、前記物体の左側から照明した画像Ｌの２枚の画像からでも、前記シャドーやシェードがほとんどない出力画像Ｚを生成することができる。すなわち、図３に示したような前記撮影手段１には、最低で２つの照明手段２ａ，２ｂが設けられていればよい。そのため、前記撮影手段１の小型化、低コスト化が可能である。
【００６０】
またこのとき、前記撮影手段１に設ける照明手段２ａ，２ｂは、例えば、点光源をレンズ１０１の近辺に配置すればよいので、携帯型のディジタルカメラ、あるいはカメラ付き携帯電話やカメラ付きPDA等の携帯端末に、前記照明手段２ａ，２ｂを組み込むことも可能である。そのため、前記ディジタルカメラや携帯端末で前記入力用の画像Ｒ，Ｌを撮影することも可能である。
【００６１】
また、近年は、前記携帯端末のデータ処理能力が向上しているので、前記携帯端末に、前記ステップ９０１からステップ９０９の処理を実行させるプログラムを記録しておけば、前記携帯端末で、前記入力用の画像Ｒ，Ｌを撮影し、前記出力画像Ｚの生成して表示させることも可能である。
【００６２】
図４は、前記実施例１の画像生成方法の変形例を説明するための模式図であり、３枚以上の画像を入力して前記出力画像を生成するときの処理手順を示すフローチャートである。
【００６３】
前記実施例１では、図１（ｂ）に示したように、前記物体３の右側から照明して撮影した第１画像６ａ（画像Ｒ）と、前記物体３の左側から照明して撮影した第２画像６ｂ（画像Ｌ）の２枚の画像から、前記出力画像６ｃ（出力画像Ｚ）を生成する方法について説明した。この方法は、例えば、物体が１つの場合や、物体表面が比較的なめらかで、前記画像Ｒと画像Ｌの両方でシャドーまたはシェードとなる領域が少ない場合には有効である。しかしながら、例えば、物体が複数であり、影（シャドー）が相互に干渉するような場合には、前記出力画像Ｚに前記シャドーやシェードが残ってしまうことがある。
【００６４】
そのような場合でも、一般的に、前記画像Ｒと画像Ｌの両方でシャドーまたはシェードとなる領域は、前記入力画像中の影全体に占める割合が小さく、視覚的に気にならない程度であることが多い。また、前記物体３を照明する照明手段間の角度をある程度小さくすることで、両方の画像Ｒ，Ｌでシャドーまたはシェードとなる領域を無視できるほど小さく押さえることもできる。そのため、通常は、両方の画像Ｒ，Ｌでシャドーまたはシェードになる領域があっても、前記出力画像Ｚの品質が大きく低下することはない。
【００６５】
しかしながら、前記物体の形状や前記照明手段の配置によっては、両方の画像Ｒ，Ｌでシャドーまたはシェードになる領域を無視できない場合もある。そのような場合は、例えば、３枚以上の照明方向が異なる画像を入力して前記出力画像を生成することで、前記シャドーやシェードが生じるのを防ぐことができる。
【００６６】
前記入力する画像の枚数を増やした場合の、前記出力画像（無影画像）の生成手順は、基本的には、前記実施例１で説明した生成手順と同様である。そのため、図４に沿って、処理手順の流れだけを簡単に説明する。
【００６７】
まず、照明の方向が異なる複数枚の画像を入力する（ステップ１２０１）。次に、生成する前記出力画像Ｚの記録領域を確保する（ステップ１２０２）。次に、前記入力した画像上の画素の位置を示す座標値(x,y)の変数x, yを、x＝0, y＝0とする（ステップ１２０３）。
【００６８】
次に、前記各入力画像の座標値(x,y)の画素の画素値から輝度値Yを算出する。前記各輝度値Yは、前記数式１に従って算出すればよい。
【００６９】
次に、算出した各輝度値Yの大きさを比較する（ステップ１２０５）。そして、最大の輝度値を持つ画素の画素値を、前記出力画像Ｚの座標値(x,y)の画素に書き込む（ステップ１２０６）。
【００７０】
次に、x＝x＋1とし、x＜Xであるか確認する（ステップ１２０７）。このとき、x＜Xであれば、前記ステップ１２０４に戻り、前記ステップ１２０４からステップ１２０７の処理を繰り返す。
【００７１】
また、前記ステップ１２０７で、x＝Xになった場合、今度は、y＝y＋1とし、y＜Yであるか確認する（ステップ１２０８）。このとき、y＜Yであれば、x＝0（ステップ１２０９）とした後、前記ステップ１２０４に戻り、前記ステップ１２０４からステップ１２０９の処理を繰り返す。またこのとき、y＝Yであれば、処理を終了する。
【００７２】
以上の手順により、座標値(0,0)の画素から座標値(X−1,Y−1)の画素までの全ての画素について、入力した複数枚の画像の各画素の輝度値のうち、最大の輝度値を持つ画素の画素値を前記出力画像の画素に書き込む処理が終了し、影（シャドー）がほとんど除去され、かつ、物体の輪郭部にきつい陰（シェード）が生じていない出カ画像Ｚ（６ｃ）が生成される。
【実施例２】
【００７３】
図５及び図６は、本発明による実施例２の画像生成方法の原理を説明するための模式図であり、図５は無影画像の生成手順を説明するための図、図６は作用効果を説明するための図である。
【００７４】
本実施例２の画像生成方法でも、例えば、図５に示すように、物体３の右側から照明して撮影した第１画像６ａ及び物体３の左側から照明して撮影した第２画像６ｂの２枚の画像を用いて、前記物体の影（シャドー）や陰（シェード）がほとんどない出力画像（無影画像）６ｃを生成する。このとき、前記第１画像６ａ及び第２画像６ｂは、カラー画像であるとする。
【００７５】
本実施例２の方法を用いて、前記シャドーやシェードがない出力画像６ｃを生成するときには、例えば、前記第１画像６ａ上のある画素と、前記第２画像６ｂ上の、前記第１画像６ａ上の画素と同位置の画素の画素値を、輝度値と色情報値に分離する。ここで、前記色情報値とは、彩度及び色相が完全に表現できる２つの要素からなるベクトル値と定義する。つまり、前記カラー画像のデータ形式が、例えば、前記HSV表現のデータ形式であるなら、前記色情報値はS（彩度）とH（色相）の組からなるベクトル値で表現される。また、前記カラー画像が、カラーテレビ等で用いられるYCC表現のデータ形式であるなら、色差信号であるC1とC2の組からなるベクトル値で表現される。また、その他のデータ形式、例えば、YUV，YIQ，YCbCr，YPbPr等であっても、前記色情報値は必ず２つの要素からなるベクトル値で表現される（例えば、文献：酒井幸市著, 「デジタル画像処理入門」, ＣＱ出版, 2002年10月1日, p.103-105, 口絵図6.7 を参照。）。
【００７６】
次に、前記輝度値に関しては、前記実施例１で説明したように、どちらか大きい方の輝度値を採用する。一方、色情報値に関しては、両画素の色情報値の平均値を算出する。
【００７７】
そして、前記出力画像の、前記輝度値及び色情報値の平均値を算出した画素と同位置の画素に、前記採用した輝度値及び前記色情報値の平均値を持つ画素値を書き込む。
【００７８】
前記第１画像６ａ及び第２画像６ｂを撮影するときに用いる照明手段２ａ，２ｂには、例えば、ハロゲンランプやメタルハライドランプのように、寿命初期（使用開始時）と末期で照明光の色合いが異なる場合や、白色LEDのように製造ロット毎に色合いが多少異なる場合がある。そのような場合、前記第１画像６ａ及び第２画像６ｂがカラー画像であると、撮影時に用いた照明手段から発する照明光の色合いが、前記各画像６ａ，６ｂの全体の色合いに影響する。
【００７９】
このとき、例えば、前記第１照明手段２ａが黄みを帯びた照明色である場合、前記第１画像６ａは、全体的に黄みを帯びた色合いになる。そのため、例えば、前記第１画像６ａのある水平ライン１３ａ上の各画素の輝度値及び色情報値の分布を見ると、図６に示したグラフ１４ａのようになる。
【００８０】
また、前記照明手段の照明色は、一般に、製品毎の特性が異なる場合が多い。そのため、前記第２照明手段２ｂは、前記第１照明手段２ａと同じ黄みを帯びた照明色であるとは限らない。そこで、ここでは、照明色が異なる場合の例として、前記第２照明手段２ｂは、赤みを帯びた照明色であるとする。
【００８１】
このとき、前記第２画像６ｂは、前記第２照明手段２ｂの照明色の影響で、全体的に赤みを帯びた色合いになる。そのため、前記第２画像６ｂの、前記第１画像６ａの水平ライン１３ａと同じ高さの水平ライン１３ｂ上の各画素の輝度値及び色情報値の分布を見ると、図６に示したグラフ１４ｂのようになる。
【００８２】
このように、２枚の画像６ａ，６ｂで、画面の全体的な色合いが異なる場合、前記実施例１で説明したように、輝度値の比較のみで前記出力画像Ｚを生成すると、前記出力画像Ｚの、前記水平ライン１３ａ（１３ｂ）と同じ高さの水平ライン上の各画素の画素値、すなわち、前記輝度値及び色情報値の分布は、図６に示したグラフ１５ａのようになる。このとき、前記輝度値に関しては、２つの輝度値のうち、大きい方の輝度値を採用しているので、前記実施例１で説明したように、前記出力画像Ｚでは物体３のシャドーやシェードが除去されている。
【００８３】
しかしながら、前記色情報値に関しては、前記出力画像Ｚで採用した画素の色情報値、すなわち、前記第１画像６ａまたは第２画像６ｂのどちらかの画素の色情報値をそのまま書き込んでいる。図６に示した２枚の画像６ａ，６ｂを用いた場合、大まかにいうと、前記出力画像Ｚの左半分の領域の各画素は前記第２画像６ｂの各画素の画素値が書き込まれ、右半分の領域の各画素には前記第１画像６ａの各画素の画素値が書き込まれている。そのため、前記出力画像Ｚでは、前記グラフ１５ａに示したように、画面の左半分が赤みを帯びた色合いで、右半分が黄みを帯びた色合いになってしまう。このとき、前記画面の中心線付近では、赤みを帯びた領域と黄みを帯びた領域が不連続に変化する。そのため、画像の品質が著しく低下する要因となる。
【００８４】
そこで、本実施例２の画像生成方法では、色情報値に関して、２枚の入力画像６ａ，６ｂの各画素の色情報値の平均値を算出する。そして、大きい方の輝度値と前記色情報値の平均値を持つ画素値を、前記出力画像の各画素の画素値として書き込む。このとき、図６に示した例では、前記出力画像の各画素の画素値として書き込まれる色情報値の平均値は、黄みを帯びた色合いと赤みを帯びた色合いの平均、すなわち、オレンジがかった色合いを示す値となる。またこのとき、前記色情報値は、前記第１画像６ａと第２画像６ｂの、どちらの画像の画素の輝度値を採用しても、同じ値が書き込まれるので、図６に示したグラフ１５ｂのように、画面全体がほぼ均一にオレンジがかった色合いとなり、画像の色合いが不自然に変化することを防げる。
【００８５】
本実施例２の画像生成方法のようにすることで、シャドー及びシェードがほとんど見られず、かつ、照明色の色合いの違いによる出力画像の色合いの不連続な変化も見られない、品質の高い無影画像を生成することができる。
【００８６】
図７は、本実施例２の画像生成方法を説明するための模式図であり、具体的な無影画像の生成手順を示すフローチャートである。
【００８７】
本実施例２の画像生成方法を用いて無影画像を生成する場合、入力するカラー画像は、前記実施例１で説明したように、前記物体３の右側から照明して撮影した第１画像６ａ（画像Ｒ）と、前記物体３の左側から照明して撮影した第２画像６ｂ（画像Ｌ）の２枚の画像から生成することも可能である。しかしながら、以下では、前記シャドーやシェードを除去する効果を高める例として、３枚の画像から前記無影画像を生成する手順について説明する。
【００８８】
本実施例２の画像生成方法を用いて無影画像を生成するときには、まず、図７に示すように、照明の方向が異なる３枚の画像Ｒ，Ｌ，Ｔを入力する（ステップ１６０１）。このとき、前記画像Ｒ，Ｌ，Ｔはそれぞれ、カメラの右下側から物体を照明して撮影した画像，カメラの左下側から物体を照明して撮影した画像，カメラの上側から物体を照明して撮影した画像とする。またこのとき、前記各画像を撮影するときに用いる各照明手段の光量は、３つともだいたい同じ光量であるとする。
【００８９】
また、前記３枚の入力画像Ｒ，Ｌ，Ｔはそれぞれディジタル画像であり、サイズが横X画素，縦Y画素のRGB形式のカラー画像データとする。また、前記画像Ｒ及び前記画像Ｌ、ならびに前記画像Ｔ上の各画素の位置は、座標値(x,y)で表し、変数x及びyはそれぞれ、0≦x≦X−1, 0≦y≦Y−1の整数値のいずれかをとるものとする。またこのとき、前記画像Ｒ上の座標値(x,y)の画素のRGBの画素値はそれぞれ、RR(x,y)，RG(x,y)，RB(x,y)とする。また、前記画像Ｌ上の座標値(x,y)の画素のRGBの画素値はそれぞれ、LR(x,y)，LG(x,y)，LB(x,y)とする。また、前記画像Ｔ上の座標値(x,y)の画素のRGBの画素値はそれぞれ、TR(x,y)，TG(x,y)，TB(x,y)とする。
【００９０】
次に、生成する出力画像Ｚの記録領域を確保する（ステップ１６０２）。このとき、前記出力画像Ｚのサイズ及び画像データの色表現形式は、前記入力画像Ｒ，Ｌ，Ｔと同じサイズ及び形式、すなわち、横X画素，縦Y画素のRGB形式のカラー画像データとする。また、前記出力画像Ｚ上の各画素の位置は、座標値(x,y)で表し、変数x及びyはそれぞれ、0≦x≦X−1, 0≦y≦Y−1の整数値のいずれかをとるものとする。ここで、前記入力した画像Ｒ，Ｌ，Ｔ及び前記出力画像Ｚの画素の位置を示す座標値(x,y)は、同じ位置、例えば、画面左上方の角を基準値(0,0)とする。
【００９１】
なお、前記出力画像Ｚのサイズ及び色表現形式は、本実施例２の処理の後に、例えば、サイズ変換処理やデータ形式変換処理を行うことで、任意のサイズ及びデータ形式に変換することができるとする。
【００９２】
次に、前記入力画像Ｒ，Ｌ，Ｔ上の画素を指定する座標値(x,y)の変数x,yをそれぞれ、x＝0, y＝0とする（ステップ１６０３）。
【００９３】
次に、前記入力画像Ｒの座標値(x,y)の画素の画素値から輝度値YRを算出し、前記入力画像Ｌの座標値(x,y)の画素の画素値から輝度値YLを算出し、前記入力画像Ｔの座標値(x,y)の画素の画素値から輝度値YTを算出する（ステップ１６０４）。前記各輝度値YR, YL, YTはそれぞれ、下記数式３に従って算出する。
（数３）
YR＝0.299×RR(x,y)＋0.587×RG(x,y)＋0.114×RB(x,y)
YL＝0.299×LR(x,y)＋0.587×LG(x,y)＋0.114×LB(x,y)
YT＝0.299×TR(x,y)＋0.587×TG(x,y)＋0.114×TB(x,y)
【００９４】
次に、算出した輝度値YR, YL, YTを比較し、最大の輝度値Ymaxを、出力画像Ｚの座標値(x,y)の画素の画素値の輝度値として採用する（ステップ１６０５）。
【００９５】
次に、前記各入力画像Ｒ，Ｌ，Ｔの座標値(x,y)の画素の画素値から、色情報値を算出する（ステップ１６０６）。ここで、前記色情報値を、例えば、カラーテレビ等で用いられるYCC表現のデータ形式にするならば、まず、下記数式４により、前記入力画像Ｒの座標値(x,y)の画素の色情報値C1R,C2R、前記入力画像Ｌの座標値(x,y)の画素の色情報値C1L,C2L、前記入力画像Ｔの座標値(x,y)の画素の色情報値C1T,C2Tを算出する。
（数４）
C1R＝0.701×RR(x,y)−0.587×RG(x,y)−0.114×RB(x,y)
C2R＝−0.299×RR(x,y)−0.587×RG(x,y)＋0.886×RB(x,y)
C1L＝0.701×LR(x,y)−0.587×LG(x,y)−0.114×LB(x,y)
C2L＝−0.299×LR(x,y)−0.587×LG(x,y)＋0.886×LB(x,y)
C1T＝0.701×TR(x,y)−0.587×TG(x,y)−0.114×TB(x,y)
C2T＝−0.299×TR(x,y)−0.587×TG(x,y)＋0.886×TB(x,y)
【００９６】
そして、YCC表現のデータ形式における色差信号であるC1とC2は、前記数式４により算出した前記各入力画像Ｒ，Ｌ，Ｔの画素の色情報値の平均値とし、下記数式５により算出する。
（数５）
C1＝（C1R＋C1L＋C1T）／３
C2＝（C2R＋C2L＋C2T）／３
【００９７】
次に、前記ステップ１６０５で採用した輝度値Ymax、及び前記ステップ１６０６で算出した色情報値の平均値C1,C2から、前記出力画像Ｚの座標値(x,y)の画素の画素値（RGB値）Ir,Ig,Ibを求め、その値を書き込む（ステップ１６０７）。このとき、前記画素値は、下記数式６により求める。
（数６）
Ir＝Ymax＋C1
Ig＝Ymax−0.509×C1−0.194×C2
Ib＝Ymax＋C2
【００９８】
次に、x＝x＋1とし、x＜Xであるか調べる（ステップ１６０８）。このとき、x＜Xであれば、前記ステップ１６０４に戻り、前記ステップ１６０４からステップ１６０８の処理を繰り返す。
【００９９】
また、前記ステップ１６０８で、x＝Xになった場合、今度は、y＝y＋1とし、y＜Yであるか調べる（ステップ１６０９）。このとき、y＜Yであれば、x＝0（ステップ１６１０）とした後、前記ステップ１６０４に戻り、前記ステップ１６０４からステップ１６１０の処理を繰り返す。またこのとき、y＝Yであれば、処理を終了する。
【０１００】
以上の手順により、座標値(0,0)の画素から座標値(X−1,Y−1)の画素までの全ての画素について、入力した複数枚の画像の各画素の輝度値のうち、最大の輝度値を持ち、かつ、複数枚の画像の色情報値（色合い）を平均化した色情報値を持つ画素値を、前記出力画像の画素に書き込む処理が終了し、影（シャドー）及び陰（シェード）がほとんど見られず、かつ、画面全体の色合いの不自然な変化も見られない出カ画像Ｚが生成される。
【０１０１】
図８は、本実施例２の画像生成方法を適用した画像生成装置の概略構成を示す模式図である。
【０１０２】
本実施例２の画像生成方法を適用した画像生成装置１０は、前記実施例１で説明した画像生成装置と同様で、例えば、図８に示すように、異なる方向から照明した複数枚の画像を入力する画像入力手段１００１と、前記画像入力手段１００１に入力された画像を用いて、１枚の出力画像（無影画像）を生成する出力画像生成手段１００２と、前記生成した出力画像を蓄積（保存）する出力画像蓄積手段１００３とを備える。
【０１０３】
このとき、前記画像入力手段１００１に入力される画像が、３枚の画像Ｒ，Ｌ，Ｔであるとすると、前記画像Ｒ，Ｌ，Ｔは、例えば、図８に示したように、撮影手段（カメラ）１の右下側に第１照明手段２ａを配置し、左下側に第２照明手段２ｂを配置し、上側に第３照明手段２ｃを配置された撮影装置で撮影される。このとき、前記各照明手段２ａ，２ｂ，２ｃは、図８に示したように、前記撮影手段１とは別に設けられていてもよいし、前記撮影手段１に組み込まれていてもよい。
【０１０４】
また、前記画像入力手段１００１に画像を入力するときには、図８に示したように、前記撮影手段１で撮影した画像を直接入力する代わりに、例えば、磁気的あるいは光学的な記録媒体に記録された画像を入力してもよい。また、前記撮影手段１及び各照明手段２ａ，２ｂは、前記画像生成装置１０から離れた場所（遠隔地）に設置しておき、インターネット等のネットワークを利用して前記画像入力手段に入力してもよい。
【０１０５】
また、詳細な説明は省略するが、前記出力画像生成手段１００２は、例えば、図７に示したような手順で、前記入力された画像から前記出力画像を生成するための手段を備えるものとする。
【０１０６】
また、前記出力画像生成手段１００２で生成した画像は、前記出力画像蓄積手段１００３に蓄積（保存）される。そして、前記出力画像蓄積手段１００３に蓄積された前記出力画像は、液晶ディスプレイ等の画像表示手段１１に表示される。このとき、前記出力画像蓄積手段１００３は、前記画像生成装置１０に内蔵された記録媒体や半導体メモリであってもよいし、前記画像生成装置１０に着脱可能な記録媒体であってもよい。
【０１０７】
また、前記画像生成装置１０には、例えば、図８に示したように、前記各手段１００１，１００２に加え、カメラ・照明制御手段１００４が設けられていてもよい。前記カメラ・照明制御手段１００４は、例えば、前記撮影手段１及び各照明手段２ａ，２ｂ，２ｃに対して、前記物体３を撮影するときに、前記第１照明手段２ａ，前記第２照明手段２ｂ，前記第３照明手段２ｃのどの照明手段で前記物体３を照明するかの制御を行う手段である。このとき、前記各照明手段２ａ，２ｂ，２ｃは、例えば、一般のカメラでの撮影に用いられるストロボ照明装置（フラッシュ）でよい。また、前記カメラ１で前記物体３を撮影するときには、例えば、第１照明手段２ａをストロボ点灯させて１枚目の画像（第１画像）を撮影した後、続けて第２照明手段２ｂをストロボ点灯させて２枚目の画像（第２画像）を撮影し、最後に、前記第３照明手段２ｃをストロボ点灯させて３枚目の画像を生成する。なお、前記カメラ・照明制御手段１００４は、前記画像生成装置１０ではなく、前記撮影装置（カメラ）１に設けられていてもよい。
【０１０８】
またこのとき、前記画像生成装置１０は、例えば、コンピュータであってもよい。その場合、前記コンピュータに前記ステップ９０１からステップ９０９の処理を実行させるためのプログラムを、前記コンピュータの記憶装置に記憶させておけば、前記プログラムを実行させることで、容易に無影画像を生成することができる。
【０１０９】
また、前記プログラムは、例えば、磁気的あるいは光学的な記録媒体に記録して提供することもできるし、インターネット等のネットワークを通して提供することもできる。
【０１１０】
また、前記画像生成装置１０は、例えば、図３に示したように、前記撮影手段１とは別の装置であってもよいし、例えば、前記撮影手段１と一体的になっていてもよい。
【０１１１】
以上説明したように、本実施例２の画像生成方法によれば、複数枚の画像の同位置の画素の画素値をそれぞれ、輝度値と色情報値に分離し、輝度値に関しては最大の輝度値を採用し、色情報値に関しては平均値を求め、前記最大の輝度値及び色情報値でなる画素値を、前記出力画像Ｚの画素に書き込むことにより、物体を照明したときに生じるシャドーやシェードがほとんどなく、かつ、前記各照明手段の照明光の色合いの違いによる出力画像の色合いの不自然な変化も見られない画像を生成することができる。
【０１１２】
また、本実施例２の画像生成方法では、例えば、図７に示したように、前記各入力画像の色情報値を、YCC表現のデータ形式で算出したが、これに限らず、他の形式、例えば、HSV，YUV，YIQ，YCbCr，YPbPr等のデータ形式で算出してもよい。
【０１１３】
また、本実施例２の画像生成方法では、前記出力画像Ｚは、前記入力画像と同じサイズ、データ形式の画像を生成したが、この後で、サイズ変換処理や、データ形式変換処理を行えば、前記出力画像Ｚを任意のサイズ、データ形式に変換し、出力（表示）することができることはいうまでもない。
【０１１４】
また、本実施例２の画像生成方法では、例えば、３枚の入力画像Ｒ，Ｌ，Ｔから前記出力画像（無影画像）を生成する例を挙げたが、これに限らず、前記実施例１で説明したような２枚の入力画像Ｒ，Ｌから前記出力画像を生成することもできる。すなわち、前記複数枚の画像を撮影する撮影装置には、最低で２つの照明手段が設けられていればよいので、撮影装置の小型化、低コスト化が可能である。
【０１１５】
またこのとき、前記各照明手段２ａ，２ｂ，２ｃは、例えば、点光源をカメラ（レンズ）の近辺に配置すればよいので、携帯型のディジタルカメラ、あるいはカメラ付き携帯電話やカメラ付きPDA等の携帯端末に、前記照明手段２ａ，２ｂ，２ｃを組み込むことも可能である。そのため、前記ディジタルカメラや携帯端末で前記入力用の画像Ｒ，Ｌ，Ｔを撮影することも可能である。
【０１１６】
また、近年、前記携帯端末のデータ処理能力が向上しているので、前記携帯端末に、前記ステップ１６０１からステップ１６１０の処理を実行させるプログラムを記録しておけば、前記携帯端末で、前記入力用の画像Ｒ，Ｌ，Ｔを撮影し、前記出力画像Ｚの生成して表示させることも可能である。
【０１１７】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明による実施例１の画像生成方法の原理を説明するための模式図であり、図１（ａ）は入力する画像の撮影方法を説明する図、図１（ｂ）は無影画像の生成手順を説明するための図である。
【図２】本実施例１の画像生成方法を説明するための模式図であり、具体的な無影画像の生成手順を示すフローチャートである。
【図３】本実施例１の画像生成方法を適用した画像生成装置の概略構成を示す模式図である。
【図４】前記実施例１の画像生成方法の変形例を説明するための模式図であり、３枚以上の画像を入力して前記出力画像を生成するときの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明による実施例２の画像生成方法の原理を説明するための模式図であり、無影画像の生成手順を説明するための図である。
【図６】本発明による実施例２の画像生成方法の原理を説明するための模式図であり、作用効果を説明するための図である。
【図７】本実施例２の画像生成方法を説明するための模式図であり、具体的な無影画像の生成手順を示すフローチャートである。
【図８】本実施例２の画像生成方法を適用した画像生成装置の概略構成を示す模式図である。
【図９】従来の無影画像の撮影方法の一例を示す図であり、図９（ａ）は撮影装置の構成を示す図、図９（ｂ）は撮影した画像の一例を示す図である。
【図１０】従来の無影画像の撮影方法の他の例を示す図であり、図１０（ａ）は撮影装置の構成を示す図、図１０（ｂ）は撮影した画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１…撮影手段（カメラ）
１０１…レンズ
２ａ…第１照明手段
２ｂ…第２照明手段
２ｃ…第３照明手段
２ｄ…第４照明手段
３…物体
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…物体が落とす影（シャドー）
５，５ａ，５ｂ…物体表面の陰（シェード）
６ａ…第１画像
６ｂ…第２画像
６ｃ…出力画像（無影画像）
１０…画像生成装置
１００１…画像入力手段
１００２…出力画像生成手段
１００３…出力画像蓄積手段
１００４…カメラ・照明制御手段
１１…画像表示手段
１７…ハーフミラー
【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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