(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、比較的低コストな撮像装置を用いても、被写体の分光特性を高精度に得ることができる、廉価な分光特性推定装置を提供することにある。【解決手段】  被写体を照明する照明光源32、被写体を撮影する撮像装置50、前記撮像装置に入射する光の分光特性を変調する機能を有する分光特性変調部42、および前記分光特性変調部による分光特性変調を経て、前記撮像装置により撮影された被写体画像データを用いて被写体の分光特性を推定する被写体分光特性推定手段60を備え、分光特性変調部の互いに異なる分光特性変調特性のもとで撮影された複数の被写体画像データを用いることで、被写体の色分解バンド数を実効的に増やして上記目的を達成する。【選択図】  図２
2005167444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照明する照明光源と、被写体を撮影する撮像装置と、前記撮像装置に入射する光の分光特性を変調する機能を有する分光特性変調部と、前記分光特性変調部による分光特性変調を経て、前記撮像装置により撮影された被写体画像データを用いて被写体の分光特性を推定する被写体分光特性推定手段とを備えることを特徴とする画像処理装置において、前記分光特性変調部における分光特性変調特性が、前記撮像装置の分光感度特性、もしくは一つ以上の色分解系分光特性に対して、前記分光感度特性、もしくは前記色分解分光特性が有効な値を有する波長領域内の波長を基点波長としてその短波長領域の分光特性のみを有効にするローパス特性、あるいはその長波長領域のみを有効にするハイパス特性、あるいは前記分光感度特性、もしくは前記色分解分光特性が有効な値を有する波長領域内における２つの異なる波長の間の領域のみを有効にするバンドパス特性、あるいは前記ローパス特性、ハイパス特性、バンドパス特性のうち、２つ以上の同種、あるいは異種特性をあわせもった特性であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記分光特性変調部が互いに異なる２つ以上の分光特性変調特性を有し、互いに異なる２つ以上の分光特性変調を逐次与えて被写体を撮影することで得られる複数の被写体画像データを用いて被写体の分光特性を推定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記分光特性変調部の分光特性変調特性、および前記撮像機器による被写体撮影の回数を、推定する被写体分光特性の所望の推定精度に合わせて変更可能なことを特徴とする請求項１および２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記分光特性の推定精度に合わせて前記照明光源の光量、あるいは撮像機器の露出時間等を変更可能なことを特徴とする請求項１、２および３に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラやビデオカメラ等の画像入力装置により得られた画像データを処理して、被写体の分光特性を推定する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年のマルチメディアの進歩に伴って、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、スキャナ等の画像入力機器、ＣＲＴ、プロジェクター、カラープリンター等の画像表示機器により、様様な種類のデバイスによるカラー画像の撮影、表示がなされるようになった。現在、このようなカラー画像の色情報を表す手段として、人間の視覚特性に合わせた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の輝度画像で表現する手法が一般的であるが、そのカラー画像を各デバイスで表示する際、正しい色で表示するために、デバイスの特性に応じて色変換を行なう必要がある。この色変換はカラー画像を撮影した画像入力機器、カラー画像を表示する画像表示機器の色処理にかかわる特性に応じて行なわれる。
【０００３】
しかしながら、近年はカラー画像表示機器の種類が飛躍的に増大し、その特性も多様化しているため、カラー画像を正しい色で観察するための色変換は困難なものになっている。例えばインターネット上にあるカラー画像をアップロードする際、そのウェブサイトを閲覧する閲覧者が正しい色味でそのカラー画像を閲覧できるようにするためには、閲覧者がどのような特性の画像表示デバイスで閲覧するかに関しての情報の入手が必要であるが、それは事実上不可能である。同様に閲覧者も、ウェブサイト上のカラー画像がどのような特性の撮像機器で取得されたものであるかが不明なため、正しい色に変換することは不可能である。
【０００４】
このような問題を解決するデバイス独立な色再現方法として、被写体撮影画像の画素毎に分光特性情報を備える画像（以下、スペクトル画像）が利用されている。スペクトル画像を用いることにより、任意の光源下での画像表示を、表示デバイスの特性のみを用いて正しい色で表示することが可能となる。
【０００５】
このスペクトル画像は、被写体を複数のバンド帯域に分割してバンド帯域毎に撮影した複数のバンド画像から構成されるマルチバンド画像に基づいて分光特性を画素毎に推定することで得られる。分光特性の推定法としては、主成分分析による近似法、Wiener推定法等が挙げられる。主成分分析による近似を行なう場合を例にとって、被写体分光特性を推定する方法を以下に示す。例えば、特開２００３−８５５３１には、そのような方法にて推定を行う技術の開示がなされている。
【０００６】
図１に被写体分光特性を推定するシステムの一例の概略図を示す。スペクトル画像は以下のような流れで作成される。図１中の被写体12を照明光10のもと、マルチバンド撮像機器14で撮影し、撮影画像データをスペクトル画像作成機16に転送して被写体の分光特性推定を行ない、スペクトル画像を作成する。分光特性の推定は、次のようにしてなされる。被写体の分光反射特性をO(λ)（λ：波長）、被写体を照らす光源分光特性をL(λ)、マルチバンド撮像機器を構成する光学系の分光特性をT(λ)、イメージセンサの分光感度特性S(λ)、色分解系分光特性CSi(λ)（ i：色分解表色系の指数、Ｎバンドの場合は、i = 1,2,・・・,N）とすると、各バンドにおけるイメージセンサの出力信号値Iiは、
【０００７】
【数１】
2005167444.tif 000003
で表される。これをベクトル表記で以下のように表す。
【０００８】
【数２】
2005167444.tif 000004
Ｘitは、撮像機器のトータルの分光特性となる。また被写体の分光反射特性は、被写体反射特性を構成する主成分ベクトルの線形結合で近似できることが知られている。この主成分ベクトルを求めるには、被写体を構成する分光反射特性が既知であるという矛盾が発生するが、この点は一般的に次のように解決される。例えば絵画の分光反射特性の主成分を求める際、その絵画を構成する全ての絵の具の分光反射特性データを取得し、そのデータ群を主成分分析することで主成分ベクトルを求めることができる。この主成分ベクトルは、その標本となるデータ群に対する寄与率の大きい成分から順に、第１主成分、第２主成分、・・・と、標本データと同じ数の成分が、全て直交関係で求められる。被写体の分光反射特性は、i番目の主成分を ei、標本データ群の平均ベクトル（分光特性の平均値）mを用いることで、
【０００９】
【数３】
2005167444.tif 000005
と近似できる。このai は式（3）を（2）に代入することで
【００１０】
【数４】
2005167444.tif 000006
で計算できる。この際の正の整数ｎは、撮像機器のバンド数と一致し、一般的には分光特性の標本データ数より小さい。しかしながら被写体を構成する分光反射特性が互いに似た特性である同色系統の被写体の分光反射特性推定であれば、３〜５バンド程度の比較的少ないバンド数で分光反射率推定が可能であるという研究報告がある。
【００１１】
しかし、被写体が一般性を増してくると、つまり被写体表面において様様な分光反射率特性が存在すると、分光反射特性を精度良く推定するためには多くのバンド数が必要になってくる。そのため、多くのバンドをもつマルチバンド撮像機器を作成して被写体反射率特性の推定を行なっている研究例が見られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、多バンドの撮像機器を作成するために、独自に光学系、撮像素子、色分解素子、デジタル信号処理系、筐体、および機器制御部等を組み合わせることは、技術的にも容易でなく、多くのコストがかかる。
【００１３】
また、コストを抑えるために、市販のデジタルスチルカメラのような撮像機器を用いて分光特性推定を行っても、そのような撮像機器には通常３〜４バンドのチャンネルしか存在しないので、分光反射特性を精度良く推定するには不十分である。
【００１４】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、低コストで被写体の分光反射率を取得可能な装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明は、被写体を照明する照明光源と、被写体を撮影する撮像装置と、前記撮像装置に入射する光の分光特性を変調する機能を有する分光特性変調部と、前記分光特性変調部による分光特性変調を経て、前記撮像装置により撮影された被写体画像データを用いて被写体の分光特性を推定する被写体分光特性推定手段とを備えることを特徴とする画像処理装置において、前記分光特性変調部における分光特性変調特性が、前記撮像装置の分光感度特性、もしくは一つ以上の色分解系分光特性に対して、前記分光感度特性、もしくは前記色分解分光特性が有効な値を有する波長領域内の波長を基点波長としてその短波長領域の分光特性のみを有効にするローパス特性、あるいはその長波長領域のみを有効にするハイパス特性、あるいは前記分光感度特性、もしくは前記色分解分光特性が有効な値を有する波長領域内における２つの異なる波長の間の領域のみを有効にするバンドパス特性、あるいは前記ローパス特性、ハイパス特性、バンドパス特性のうち、２つ以上の同種、あるいは異種特性をあわせもった特性であることを特徴とする画像処理装置を提供するものである。
【００１６】
また、前記分光特性変調部が互いに異なる２つ以上の分光特性変調特性を有し、互いに異なる２つ以上の分光特性変調を逐次与えて被写体を撮影することで得られる複数の被写体画像データを用いて被写体の分光特性を推定することを特徴とするものであることが好ましい。
【００１７】
また、前記分光特性変調部の分光特性変調特性、および前記撮像機器による被写体撮影の回数を、推定する被写体分光特性の所望の推定精度に合わせて変更可能なことを特徴とするものであることが好ましい。
【００１８】
また、前記分光特性の推定精度に合わせて前記照明光源の光量、あるいは撮像機器の露出時間等を変更可能なことを特徴とするものであることが好ましい。
【００１９】
具体的には、例えば、均一照明がなされた被写体に対し、市販のデジタルカメラを用いて撮影を行なう系を組む。この際、デジタルカメラの手前には、分光特性変調部として、分光フィルタを挿入する。この分光フィルタはデジタルカメラの色分解系分光特性に対し、請求項２で示すような波長ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ等の機能を果たす。複数の分光フィルタを逐次入れ替えて被写体を撮影することで、実効的には互いに分光特性が異なる様様な色分解分光特性を持つデジタルカメラで撮影した複数の画像データが得られることになる。
【００２０】
これは式（3）、（4）におけるバンド数nを増やす効果と等価であり、これら複数の画像データを用いて被写体分光特性の推定処理を行ない、被写体の分光特性が精度良く推定でき、スペクトル画像を得ることが可能となる。
【００２１】
また、実効的にバンド数ｎを増やすためには、例えばバンドパスフィルタの波長幅を狭くして、バンドパス波長領域の異なるフィルタを用意する方法等が考えられる。この際、フィルタの波長幅が狭くなることに起因する光量低下により、画像データのＳ/Ｎ比が低下することを防ぐために、照明光源の光量、あるいは撮像素子の露出時間を変更することが可能であることが望ましい。
【００２２】
なお、上記では分光特性変調部として分光フィルタを用いる例を示したが、請求項２のような効果が得られるものであれば、光の回折現象を利用した回折光学素子を用いても良いし、物質の幾何学的構造と光の相互作用の効果を利用したフォトニック結晶等を用いた分光特性変調素子を用いても良い。その他、有効に分光特性変調を加えられるのであれば、どのような素子を用いても良い。
【００２３】
また、被写体分光特性の推定方法は、前記の主成分分析による近似法や、Wiener推定法による方法でも良いし、被写体分光特性が精度良く推定できるのであれば、どのような手法を用いても良い。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、請求項１、２、３の発明を用いれば、種種の分光フィルタを設定可能な分光特性変調機を用いることにより、実効的に色分解のバンド数をふやすことが可能となるので、市販レベルの撮像機器を用いても良好に被写体反射分光特性を推定可能な、非常に廉価なスペクトル画像取得可能な画像処理装置を提供することが可能となる。また、請求項４の発明を用いれば、分光特性変調部の分光特性変調特性、被写体の撮影回数を変更することで、被写体反射分光特性の推定精度を変更可能なスペクトル画像取得可能な画像処理装置を提供することが可能となる。また、請求項５の発明を用いれば、被写体の反射分光特性の推定精度を変更する際に、分光特性変調部の分光特性変調特性が変更され、撮像機器に入射する光量の低下に起因する画像データのノイズの増加を、照明光源の光量、あるいは撮像機器の露光時間を変更することにより低減することが可能となり、被写体反射分光特性推定が可能であるスペクトル画像取得可能な画像処理装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して発明の実施形態を説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
本発明の第１の実施形態は、特許請求の範囲の請求項１、２、３記載の発明に対応する。図２は、本発明を適用したスペクトル画像を取得可能な画像処理装置の一実施例を示す図であり、図３はスペクトル画像取得のための一連の処理を示すフローチャートである。
【００２７】
図２の画像処理装置は、照明32、被写体照明光源駆動部30から構成される照明光源部と、分光特性変調フィルタ駆動部40、分光特性変調フィルタ42からなる分光特性変調部と、Red、Green、Blueの３バンドを有する撮像機器50と、ユーザーインターフェース70、CPU80、画像メモリ90、分光特性データ記憶部100、スペクトル画像データ構築部110、およびデータ出力端子120からなるコンピュータ60で構成される。ここで光源32の分光特性、分光特性変調フィルタ42の全分光フィルタ透過特性、撮像機器の光学系透過特性、撮像素子の分光感度特性、色分解系分光特性は全て既知であり、その分光特性データはコンピュータ60内部の分光特性記憶部100に蓄えられている。
【００２８】
上記構成を詳細に説明する。スペクトル画像データ取得の処理は図３のフローチャートの様になされる。コンピュータ60におけるCPU80は、照明光源部、撮像機器、コンピュータの全体の管理、図3のフローチャートの処理を行なうための命令を行なう機能を有する。図２中の二重線はスペクトル画像データ作成に必要なデータの流れを、単線は機器制御のための処理信号の流れを示す。以下、図３のフローチャートの流れに沿って、図２の各部の構成と機能を順に説明してゆく。
【００２９】
被写体10の設置位置を均一照明するように照明32を設置し、被写体照明光源駆動部30により照明32を点灯させる。コンピュータ60におけるユーザーインターフェース70を介して装置のオペレータより、取得したいスペクトル画像のサンプリング波長ピッチの入力がなされた後、被写体のスペクトル画像取得のための撮影開始命令がなされると、CPU80から分光特性変調駆動部40へ信号が送られて、分光特性変調フィルタ42が初期状態へなるように駆動される。分光特性変調フィルタ42の初期状態は、図４の(1)に示すように、撮像機器の前に設定される分光フィルタが無い状態で、図４の(1)が撮像機器の光学系の前にセットされる。
【００３０】
次に、分光特性変調フィルタ42が図４の(1)にセットされた状態で、CPU80により撮像機器50による被写体20の撮影がなされる。撮像機器50には単板の撮像素子が内蔵されており、各画素には図10（a）に示すようにRed、Green、Blueのカラーフィルタが配置されて色分解される。各色の色分解分光特性を、図5に示す。図５の（a）、（b）及び（c）の点線のグラフがそれぞれBlueバンド、Greenバンド及びRedバンドの色分解分光特性を表している。各バンドのカラーフィルタに入射した光は図５に示す色分解分光特性に応じて分光され、透過した光は撮像素子の光電変換部により電気信号を経て画像データに変換される。各バンドの画像データは図10（b）に示すようにデータの欠損した画像データであるが、このデータを4点線形補間や3次畳み込み内挿法等、有効な補間方法を用いて補間し、欠損のない画像データを全バンドで作成する。この画像データは、入射光量と画像輝度値の線形関係を保つ様に、γ処理や輝度色分離等の非線形処理は施さない。撮影された画像データは、撮像機器50からコンピュータ60に内蔵の画像メモリ90に一時保存される。そして、分光特性変調フィルタ42の分光フィルタを別のフィルタに変更して、逐次撮影を行なってゆく。
【００３１】
分光フィルタが図４の(1)以外にセットされた場合に関して以下説明を行なう。撮像機器50のBlue、Green、Redのバンドに対応する色分解分光特性を、図５における点線で示している。分光フィルタが(2)にセットされている場合、撮像機器50で撮像されるBlueバンド画像は、Blueの色分解分光特性と分光フィルタ(2)の積で得られる分光特性で色分解された画像となる。フィルタ(2)を通して撮像機器50で撮像された画像は、Blueのバンドの画像データのみを画像メモリに蓄積する。同様にして、分光特性変調フィルタ42を図４の(3)のGreenハイパスフィルタ、(4)のRedハイパスフィルタに変更してゆき、それぞれの分光特性フィルタを通した際の撮影画像の、Green、およびRedのバンドの画像を取得し、画像メモリ90に蓄積する。全撮影を通して、照明32の照明光強度は、被写体照明光源駆動部により常に一定にコントロールされている。
【００３２】
以上のようにして、全ての分光特性変調フィルタを用いて撮像機器50による撮影を終了する。4回の撮影により、被写体は異なる6バンドの色分解分光特性で色分解された画像データが画像メモリ90に蓄積される。
【００３３】
画像メモリ90に蓄積された6バンドの画像において対応する画素位置の6つの輝度データは、式（1）におけるIi（ i = 1,2,・・・,6 ）に、式（3）、（4）におけるIi（ i = 1,2,・・・,6 ）に該当する。また、現在の系では、式（1）における色分解系の分光特性CSi(λ) は撮像機器50の色分解分光特性と、撮影時の分光特性変調フィルタの積で置き換えられる。これにより式（1）における被写体の分光反射特性以外の各種分光特性は既知である。
【００３４】
また、式（3）、（4）を用いて被写体分光反射特性の推定を行なうためには、被写体を構成する標本データ群の主成分ベクトル、および平均ベクトルが必要となる。被写体を構成する標本分光特性データが既知（例えば被写体が絵画である場合の絵の具全種類の分光特性、あるいは被写体が衣服である場合の布や糸の全種類の分光特性が既知）であるなら、それら分光特性をもとに主成分ベクトルと平均ベクトルが得られる。また、被写体を構成する標本分光特性が不明な場合は、標本分光特性データとして、自然界に存在する平均的な分光特性で構成しても良い。例えば、図６に示すように、中心波長の異なるガウシアン形状を持つ分光特性を可視光領域に等間隔に配置させたデータ群を標本分光特性としても良い。上記のような標本分光特性データ、あるいはそれをもとに得られる主成分ベクトルと平均ベクトルは、あらかじめコンピュータ60内の分光特性データ記憶部100に格納されている。
【００３５】
画像メモリ90に蓄積された6バンドの画像データ、分光特性データ記憶部100に蓄えられた各種分光特性、および被写体主成分ベクトルと平均ベクトルデータを用いて、被写体の分光特性推定を行なう。式（4）、および式（3）の計算を、画像データの１画素ごとに行なうことで分光特性を算出する。算出された分光特性は、指定されたサンプリング波長ピッチに応じて間引き処理が行われた後、画像の画素位置に対応して被写体分光反射特性が与えられる。この処理を画像の全画素に行なうことで、スペクトル画像データが作成され、画像メモリ90に蓄積される。蓄積されたスペクトルデータは、ユーザーインターフェース70からの入力を介して出力端子120から容易に取り出しが可能である。
【００３６】
以上、説明した実施形態の画像処理装置は、上述したような実施例に限定されるものではなく、撮像機器としてはCyan、Magenta、Yellow、Greenの補色系4バンドの色分解系を有する撮像機器等を用いても良いし、単板式ではなく3板式の撮像素子を用いても良い。分光特性変調フィルタには、ハイパスフィルタの代わりにローパスフィルタやバンドパスフィルタを用いても良い。また被写体反射分光特性の推定法として、主成分分析による近似法ではなく、Winner推定法を用いても良い。その他、本実施例の要旨を踏襲した実施例であれば、どのような仕様をとっても良い。
【００３７】
以上説明したように、本発明の第1実施形態の画像処理装置を用いれば、種種の分光フィルタを設定可能な分光特性変調機を用いることにより、実効的に色分解のバンド数をふやすことが可能となるので、市販レベルの撮像機器を用いても良好に被写体反射分光特性を推定可能な、非常に廉価なスペクトル画像取得可能な画像処理装置を提供することが可能となる。
【００３８】
［第２実施形態］
本発明の第２の実施形態は、特許請求の範囲の請求項１、２、３、４、５記載の発明に対応する。図７は、本発明を適用したスペクトル画像を取得可能な画像処理装置の一実施例を示す図であり、図８はスペクトル画像を取得するための処理を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態において、第１実施形態と実質的に対応する部分は、図２と図７で同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３９】
本発明の第２実施形態が本発明の第１実施例と異なる点は、分光特性変調フィルタ42がハイパスフィルタ板とローパスフィルタ板のセットになっていること、撮像機器50がモノクロの撮像機器になっていること、推定する被写体の分光反射特性の精度を、ユーザーインターフェースを介して入力可能なこと、および推定する被写体の分光反射特性の精度に応じて撮像機器50の露出時間を変更することである。
【００４０】
分光特性変調フィルタ42は、図９の（a）と（b）に示すように、2つの分光フィルタ板のセットになっており、（a）は波長に関するハイパスフィルタが、（b）はローパスフィルタが複数枚設定されている。また、それらの分光透過特性は、図９の（c）と（d）に示す通り、光を遮断する開始波長が互いに違えてある。これらの分光特性は分光特性データ記憶部に格納されている。これらハイパスフィルタとローパスフィルタの組合せにより、それぞれの遮断開始波長に挟まれた領域の光のみを透過するバンドパスフィルタとなる。このバンドパスフィルタの波長幅を狭く取り、多くのバンドの組合せを実現して被写体撮像を行なって被写体反射分光特性推定を行なえば、精度の高い推定が可能となる。また、それほど推定精度を必要としなければ、波長幅が狭くなるような分光フィルタのセットを選択する必要は無く、バンド数を多く取る必要は無い。
【００４１】
ところで、被写体反射分光特性推定精度を高くするためにバンドパスの波長幅が狭くなるようにフィルタを選択すれば、撮像機器50に入射する被写体からの反射光が弱くなり、取得される画像のノイズが増してしまうが、この点は撮像機器50の露出時間を長く取ることで画像のノイズの増加を抑えることが可能である。
【００４２】
ユーザーインターフェース70を介して被写体反射分光特性推定精度が入力され、撮影開始指示がなされると、CPU80により分光特性変調フィルタ42のハイパスフィルタとローパスフィルタの組合せの決定と、撮像機器50の露出時間の決定がなされる。例えば最高の被写体反射分光特性推定精度が指定されれば、CPU80により図９における分光フィルタ、(1)と(11)、(2)と(12)、(3)と(13)、(4)と(14)、(5)と(15)、(6)と(16)、(7)と(17)、(8)と(18)、(9)と(19)の９つの組合せが決定される。またCPU80により、各フィルタの分光透過特性の積によって得られる分光特性の積分値をもとに、撮像機器50がノイズを伴うことなく良好な画像が得られる露出時間を決定する。
【００４３】
続いて分光特性変調駆動部40により、分光特性変調フィルタ42が回転し、図９における分光フィルタが(1)と(11)に設定される。このフィルタを透過した被写体反射光が撮像機器に入射し、色分解系分光特性が分光フィルタ(1)と(11)の分光特性の積に相当する撮影がなされる。撮影された画像データは画像メモリ90に蓄積され、以下、分光特性変調フィルタ42の分光フィルタ(2)と(12)、(3)と(13)、という組合せに順次変更されて、合計９バンドの画像撮影、画像データ蓄積がなされる。
【００４４】
９回の画像撮影がなされた後、取得画像データをもとに被写体反射分光特性の推定が画素位置ごとに行われ、スペクトル画像データの構築が行なわれる。この際の手順は実施例１の場合と同様に行われるが、式（1）の色分解分光特性は分光特性変調フィルタ42の２枚の分光フィルタの分光特性の積となる。このようにして、被写体のスペクトル画像が作成され、ユーザーインターフェースを介して出力端子120より取得される。前記では被写体反射分光特性の推定精度を最高のものと想定したが、推定精度があまり必要でない場合はバンド数を減らした組合せを設定できる。
【００４５】
以上、説明した実施形態の画像処理装置は、上述したような実施例に限定されるものではなく、撮像機器としてはRed、Green、Blueの原色系３バンド、あるいはCyan、Magenta、Yellow、Greenの補色系4バンドの色分解系を有する撮像機器等を用いても良いし、取得画像のノイズを低減する際には撮像機器の露出時間を長く取る代わりに、照明光強度を高くしても良い。その他、本実施例の要旨を踏襲した実施例であれば、どのような仕様をとっても良い。
【００４６】
以上説明したように、本発明の第1実施形態の画像処理装置を用いれば、ハイパス効果を有する分光フィルタとローパス効果を有する分光フィルタの組合せを変更することにより、所望の被写体反射分光特性推定精度でスペクトル画像を取得可能な画像処理装置を提供することが可能となる。被写体反射分光特性推定精度が高い場合に分光特性変調部を透過する光の強度の低減に起因する画像のノイズの増加も、撮像機器の露出時間、照明光源の光量を変更することにより、抑えることができるスペクトル画像を取得可能な画像処理装置を提供することが可能となる。また市販レベルの撮像機器を用いて前記機能を達成することが可能であるので、非常に廉価なスペクトル画像を取得可能な画像処理装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】被写体分光特性を推定するシステムの一例の概略図である。
【図２】本発明を踏襲したスペクトル画像取得可能な画像処理装置の一実施例のシステムブロック図である。
【図３】図２における画像処理装置の、スペクトル画像取得の処理フローのチャートである。
【図４】図２における分光特性変調フィルタ42の概略図である。
【図５】図２における分光特性変調フィルタ42の各フィルタの透過分光特性である。
【図６】汎用な被写体を想定する場合の、被写体を構成する標本分光特性データ群の一例である。
【図７】本発明を踏襲したスペクトル画像取得可能な画像処理装置の一実施例のシステムブロック図である。
【図８】図７における画像処理装置の、スペクトル画像取得の処理フローのチャートである。
【図９】図７における分光特性変調フィルタ42の概略図（（a）、（b））、およびその各フィルタの透過分光特性（（c）、（d））である。
【図１０】単板式撮像素子受光面の原色系カラーフィルタ配列の一例（a）と、そのカラーフィルタ配列によりデータ取得可能な各バンドの画像データ座標の概略図（b）である。
【符号の説明】
【００４８】
20  被写体
30  被写体照明光源駆動部
32  照明
40  分光特性変調駆動部
42  分光特性変調フィルタ
50  撮像機器
60  コンピュータ
70  ユーザーインターフェース
80  CPU
90  画像メモリ
100  分光特性データ記憶部
110  スペクトル画像データ構築部
120  データ出力端子
【図１】
2005167444.tif 000007
【図２】
2005167444.tif 000008
【図３】
2005167444.tif 000009
【図４】
2005167444.tif 000010
【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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