(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる色のカラーパレットが配列されたカラープレートを用意し，
参照光源下におけるカラープレートの参照画像データをＬ*ａ*ｂ* 表色系によって表わし，
撮影光源下で上記カラープレートおよび対象物を撮影することにより得られる上記カラープレートの撮影画像データおよび対象画像データをＬ*ａ*ｂ* 表色系によって表わし，
上記カラープレートの参照画像データと撮影画像データとを用いて，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについてその範囲を複数の区画に分割し，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについての撮影色空間から参照色空間への色空間の変換式を表す直線近似式を，上記分割された複数の区画ごとに求め，
上記色空間変換式を表す直線近似式を用いて上記対象画像データを参照光源下において得られるであろう画像データに変換する方法。
【請求項２】
複数の異なる色のカラーパレットが配列されたカラープレートの参照光源下において得られるＬ*ａ*ｂ* 表色系により表わされた参照画像データと，撮影光源下で上記カラープレートを撮影することにより得られる上記カラープレートのＬ*ａ*ｂ* 表色系により表わされた撮影画像データとを用いて撮影色空間から参照色空間への色空間の変換式を求め，
明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについて，表示画面上において，各カラーパレットを表わす参照画像データと撮影画像データとによって定まる点をカラーパレットごとに直交座標上に描き，かつ明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについて，求められた色空間変換式によって表わされるグラフを描いて表示し，
撮影光源下で対象物を撮影することにより得られる対象画像データを，上記色空間変換式を用いて，参照光源下において得られるであろう画像データに変換するようにコンピュータを制御するためのプログラムを記録した媒体において，
上記プログラムが，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについてその範囲を複数の区画に分割し，区画ごとに求められる直線近似式を上記色空間変換式とするようにコンピュータを制御するものである，媒体。
【請求項３】
複数の異なる色のカラーパレットが配列されたカラープレートの参照光源下において得られるＬ*ａ*ｂ* 表色系により表わされた参照画像データと，撮影光源下で上記カラープレートを撮影することにより得られる上記カラープレートのＬ*ａ*ｂ* 表色系により表わされた撮影画像データとを用いて，上記カラーパレットの参照画像データによって表わされる色および撮影画像データによって表わされる色のそれぞれをカラーパレットごとに区分してかつ参照画像データによって表わされる色と撮影画像データによって表わされる色とを対比させた形態で表示装置に表示し，
上記カラープレートの参照画像データと撮影画像データとを用いて，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについてその範囲を複数の区画に分割し，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについての撮影色空間から参照色空間への色空間の変換式を表す直線近似式を，分割された複数の区画ごとに求め，
撮影光源下で対象物を撮影することにより得られる対象画像データを，上記色空間変換式を表す直線近似式を用いて，参照光源下において得られるであろう画像データに変換するようにコンピュータを制御するプログラムを記録した媒体。
【請求項４】
複数の異なる色のカラーパレットが配列されたカラープレートの参照光源下において得られるＬ*ａ*ｂ* 表色系により表わされた参照画像データの第１の入力手段，
撮影光源下で上記カラープレートおよび対象物を撮影することにより得られる，上記カラープレートのＬ*ａ*ｂ* 表色系により表わされた撮影画像データおよびＬ*ａ*ｂ* 表色系により表わされた対象画像データの第２の入力手段，
上記カラープレートの参照画像データと撮影画像データとを用いて，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについてその範囲を複数の区画に分割し，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについての撮影色空間から参照色空間への色空間の変換式を表す直線近似式を，分割された複数の区画ごとに求める第１の手段，ならびに
上記色空間変換式を表す直線近似式を用いて上記対象画像データを参照光源下において得られるであろう画像データに変換する第２の手段，
を備えた装置。
【請求項５】
請求項２または３に記載の媒体に記録されたプログラムがインストールされたコンピュータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は外光条件が異なるなど，参照（または標準）とすべき光源下とは異なる光源下で撮影された対象物の画像データを参照光源下で得られるであろう画像データに変換ないしはシミュレートするための方法，装置，および画像データ変換のためのコンピュータ・プログラムを格納した媒体に関する。
【０００２】
【背景技術】
同一の対象物でも撮影条件，特に光源の違い（光を発する特定の器機のみならず，晴天，曇天，雨天等の天候が異なる場合も光源が異なるという）により，撮影により得られた画像の色あいが大きく異なる。このため種々の問題がある。
【０００３】
たとえば，気象条件等の異なる各地の農場で花を栽培し，開花した直後にそのときの撮影条件下で農家が撮影したディジタルカメラ画像を電送してきた場合，各画像の撮影時の外光環境やカメラ性能などの撮影条件により花の色合いが種々異なるため，標準測色空間における測色計値を得ることができない。また陳列や広告をしている服が，各種外光環境下でどのような色合いに見えるかを予測することができれば経費節減または販売促進に有効である。たとえば室内環境で展示している服が外の光のもとでどのような色合いにみえるかを見せることができる。さらに遠隔地医療において，電送されてきた患者の顔色や患部のディジタル画像では肉眼で見た場合と色合いが異なり，判定に支障をきたすことがありうる。
【０００４】
【発明の開示】
この発明は対象物を一の光源（撮影光源という）下で撮影（測色を含む）することにより得られる画像データを他の光源（参照光源という）で撮影（測色を含む）することにより得られるであろう画像データに変換する，換言すれば参照光源下で得られるであろう画像データをシミュレートする方法，装置，およびその処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録した媒体を提供することを目的とする。
【０００５】
この発明はまた，ユーザの操作性にすぐれたコンピュータ，その動作方法およびコンピュータを制御するための記録媒体を提供するものである。
【０００６】
この発明の方法においては，複数の異なる色のカラーパレットが配列されたカラープレートを用いる。カラーパレットの色は色空間において可能な限り色空間の全体の色を代表するように均等に選択されることが好ましい。カラーパレットの数は後述する画像データ変換の誤差ができるだけ小さくなるように定めることが好ましい。
【０００７】
この発明方法においては，まず参照光源下におけるカラープレートの参照画像データを作成する。参照光源とは最も一般的には標準光源であるが，用途によってはどのような光源でもよい。後述する撮影光源を他の画像データ変換のための参照光源とすることもできる。参照画像データの作成方法には種々の態様がある。最も代表的には，カラープレートを参照光源下で実際に撮影して（測色して）得られる画像データを参照画像データとすることである。カラープレートの複数のカラーパレットの色として画像データ（Ｌ* ，ａ* ，ｂ* ，Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｙ，ｘ，ｙ，Ｒ，Ｇ，Ｂの値など）が既知の場合（または予想できる場合）には，その値を参照画像データとして採用することができる。たとえば，その値を参照画像データとしてコンピュータに登録する。このような場合には参照光源は実在しない架空のものとなる。参照光源はこのように実在しないものも含む。
【０００８】
次にこの発明では，撮影光源下で上記と同じカラープレートおよび対象物を撮影することにより，上記カラープレートの撮影画像データおよび対象物についての対象画像データを得る。撮影には最も好ましくはディジタルカメラが用いられよう。遠隔地で撮影により得られた画像データを通信回線を通して伝送してもよい。撮影光源とは各種照明灯のような人工的な光源のみならず，太陽光でもよい。太陽光の場合には，天候，時刻等によりそれぞれ光が異なるので，それぞれは互いに異なる撮影光源と考えてよい。
【０００９】
この発明の方法によると，上記カラープレートの参照画像データと撮影画像データとを用いて撮影色空間から参照色空間への色空間の変換式を求め，上記色空間変換式を用いて上記対象画像データを参照光源下において得られるであろう画像データに変換する。この変換は撮影色空間から参照色空間への変換といえる。色空間変換式の算出および画像データの変換は最も一般的にはコンピュータにより実行されるであろう。
【００１０】
このようにして，この発明によると，一の光源（撮影光源）の下での撮影により得られた画像データを他の光源（参照光源）の下で得られるであろう画像データに変換（シミュレート）することができる。したがって，背景技術で説明したようなさまざまな場合に，所望の光源下での色合いを予測することができるようになる。
【００１１】
好ましい実施態様では，カラープレートの参照画像データおよび撮影画像データをＬ*ａ*ｂ* 表色系により表わし，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについて，撮影色空間から参照色空間への色空間変換式を求め，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについて，上記色空間変換式を用いて上記対象画像データを参照光源下において得られるであろう画像データに変換する。
【００１２】
Ｌ*ａ*ｂ* 表色系における画像データを用いると色空間変換式を線形関数で表現することが可能となり，取扱いまたは処理が容易ないしは簡素となる。
【００１３】
さらに好ましい実施態様では，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについて，その範囲を複数の区画に分割し，区画ごとに直線近似式を求めて色空間変換式とする。画像データの存在する範囲を複数の区間に分割し，区間ごとに色空間変換式を求めているから，誤差を少なくすることができる。
【００１４】
コンピュータ・システムを用いて画像データ変換を行う実施態様では，表示画面上に，各カラーパレットを表わす参照画像データと撮影画像データとによって定まる点をカラーパレットごとに直交座標上に描き，かつ求められた変換式によって表わされるグラフを描いて表示する。ユーザはどのような変換が行なわれているかを視認することができる。
【００１５】
上記のようにコンピュータを動作させるためのプログラムは次のように規定することができる。
【００１６】
すなわち，このプログラムは，複数の異なる色のカラーパレットが配列されたカラープレートの参照光源下において得られる参照画像データと，撮影光源下で上記カラープレートを撮影することにより得られる上記カラープレートの撮影画像データとを用いて撮影色空間から参照色空間への色空間の変換式を求め，表示画面上において，各カラーパレットを表わす参照画像データと撮影画像データとによって定まる点をカラーパレットごとに直交座標上に描き，かつ求められた変換式によって表わされるグラフを描いて表示し，撮影光源下で対象物を撮影することにより得られる対象画像データを，上記色空間変換式を用いて，参照光源下において得られるであろう画像データに変換するようにコンピュータを制御するものである。この発明はこのようなプログラムを記録した媒体を提供している。
【００１７】
Ｌ*ａ*ｂ* 表色系を用いた場合には，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれについて，表示装置の表示画面上において，各カラーパレットを表わす参照画像データと撮影画像データとによって定まる点をカラーパレットごとに直交座標上に描き，かつ求められた変換式によって表わされるグラフを描いて表示する。
【００１８】
コンピュータを用いた他の実施態様では，カラープレートの参照画像データによって表わされる色を，カラーパレットごとに区分して表示装置に表示する。ユーザは参照光源下でのカラープレートの色合いを知ることができる。
【００１９】
さらに好ましい態様では，カラーパレットの参照画像データによって表わされる色および撮影画像データによって表わされる色のそれぞれをカラーパレットごとに区分してかつ参照画像データによって表わされる色と撮影画像データによって表わされる色とを対比させた形態で表示装置に表示する。ユーザは参照光源下でのカラープレートの色合いと撮影光源下でのカラープレートの色合いを対比して見ることができる。
【００２０】
このようにコンピュータを制御するプログラムは，複数の異なる色のカラーパレットが配列されたカラープレートの参照光源下において得られる参照画像データと，撮影光源下で上記カラープレートを撮影することにより得られる上記カラープレートの撮影画像データとを用いて，上記カラーパレットの参照画像データによって表わされる色および撮影画像データによって表わされる色のそれぞれをカラーパレットごとに区分してかつ参照画像データによって表わされる色と撮影画像データによって表わされる色とを対比させた形態で表示装置に表示し，上記カラープレートの参照画像データと撮影画像データとを用いて撮影色空間から参照色空間への色空間の変換式を求め，撮影光源下で対象物を撮影することにより得られる対象画像データを，上記色空間変換式を用いて，参照光源下において得られるであろう画像データに変換するようにコンピュータを制御するものである。この発明はこのようなプログラムを記録した媒体も提供している。
【００２１】
一層好ましい実施態様ではカラーパレットが複数列複数行に配置されたカラーパレットを用いる。コンピュータを用いて，カラーパレットの参照画像データによって表わされる色および撮影画像データによって表わされる色のそれぞれを複数列複数行に配置し，かつ参照画像データによって表わされる色の列または行と撮影画像データによって表わされる色の列または行とを交互に配置して表示する。参照光源下でのカラーパレットの色合いと撮影光源下でのカラーパレットの色合いとを一層良く対比することが可能である。
【００２２】
他の実施態様では，コンピュータ・システムを用いて，対象物を表わす対象画像データによって表わされる対象画像を表示画面に表示し，上記変換式により変換された対象画像データによって表わされる画像を表示画面に表示する。ユーザは変換前後の対象画像の色合いを視認することができる。
【００２３】
さらに他の実施態様では，対象物を表わす対象画像データによって表わされる対象画像を表示画面に表示し，表示された対象画像において指定された領域内に含まれる対象画像データを変換式により変換する。ユーザは所望の範囲を指定して変換することができる。指定した範囲が小さければ処理時間を短縮できる。
【００２４】
さらに他の実施態様では，対象物を表わす対象画像データによって表わされる対象画像を表示画面に表示し，表示された対象画像上で指定された画素の画像データを表示する。ユーザは対象画像上の所望の画素の画像データを知ることができる。
【００２５】
さらに好ましくは，多数の既知の色についての画像データを含むカラーチャート画像データをあらかじめ用意しておく。たとえばコンピュータに入力しておく。少なくとも色差についての条件を含む検索条件の入力に応答して，上記の指定された画素の画像データに関して検索条件を満たす画像データを上記カラーチャート画像データにおいて検索し，検索結果を表示する。ユーザは指定した画素の画像データがカラーチャート上のどの色に似ているかを数値（色差）で確認することができる。
【００２６】
上記の検索結果は，一実施態様では，検索により見つかった画像データによって表わされる色とその名前と色差とを含むデータにより表示される。
【００２７】
この発明による画像データ変換装置は，複数の異なる色のカラーパレットが配列されたカラープレートの参照光源下において得られる参照画像データの第１の入力手段，撮影光源下で上記カラープレートおよび対象物を撮影することにより得られる上記カラープレートの撮影画像データおよび対象画像データの第２の入力手段，上記カラープレートの参照画像データと撮影画像データとを用いて撮影色空間から参照色空間への色空間の変換式を求める第１の手段，ならびに上記色空間変換式を用いて上記対象画像データを参照光源下において得られるであろう画像データに変換する第２の手段を備えている。
【００２８】
第１の入力手段には画像データをディジタルカメラや記録媒体から取込む装置や数値データを入力する装置，画像データを通信により受信する装置等が含まれる。第２の入力手段には画像データをディジタルカメラや記録媒体から取込む装置や画像データを通信により受信する装置等が含まれよう。
【００２９】
この発明はさらに，上述したプログラムがインストールされるコンピュータ装置もまた提供している。
【００３０】
【実施例】
図１は光源の違いによる対象画像の色変化をシミュレート（ディジタル画像データの色変換）する装置の構成を示すブロック図である。
【００３１】
このシミュレーション装置はコンピュータ・システムにより実現される。コンピュータ・システムは，コンピュータ10，プログラムメモリ11，記憶装置（データベース）12，表示装置（ＣＲＴまたはＬＣＤ）13，マウス，キーボードを含む入力装置14，ＦＤドライブ15，ＣＤ−ＲＯＭドライブ16，ＭＯドライブ17，ディジタルカメラインターフェイス18，およびメモリカードインターフェイス19を備えている。
【００３２】
プログラムメモリ11は後に詳述する色変化のシミュレーション，その他の処理を実行するプログラムを格納するもので，通常はハードディスク装置または半導体メモリにより実現される。
【００３３】
記憶装置12もまたハードディスク装置または半導体メモリにより実現される。記憶装置12は，色変化のシミュレーション，その他の処理に必要なデータを格納するもので，カラープレートの参照画像データを記憶する領域12Ａ，表示用色変換データを格納する領域12Ｂ，カラーチャート画像データ（ＲＨＳ）を格納する領域12Ｃ，カラーチャート画像データ（ＪＨＳ）を格納する領域12Ｄ，およびユーザ画像データを格納する領域12Ｅを含む。
【００３４】
カラーチャート画像データとは，既知の（または特定のないしは定められた）複数の色について，色の色識別記号（色名，色の名前を含む）と色を表わす画像データとをそれぞれ対応させたもの（ファイル）であり，具体的にはＲＨＳ（英国王立園芸協会：The Royal Horticultural Society ）発行の色票やＪＨＳ（（財）日本色彩研究所発行の「日本園芸植物標準色票」）などがある。カラーチャートは色票，色票カード，配色カードとも呼ばれる。
【００３５】
色変化のシミュレーションのためにカラープレートが用いられる。カラープレートは１枚（色の数が多い場合には複数枚に分けてもよい）の板状体（シートを含む）上に，複数の色を場所を互いに異ならせて表わしたものである。端的に言えば，１枚の板状体の表面を複数の領域に分割し（たとえば，縦方向および横方向に複数に分割する），各領域に異なる色を表わしたものである。板状体の各領域に異なる色を塗る，または着色されたシートを貼るなどにより，異なる色が表わされる。カラープレートは耐久性のあることが好ましい。光の反射も考慮する（たとえば鏡面のように反射するものは避ける）。できるだけ誤差の少ないシミュレーションができる範囲で色の数を選定することが好ましい。色の数が少なくても，多すぎても誤差が生じやすい。具体的には数十色（たとえば60色）程度がよい。これらの色は，可能な限り色空間内のすべての色を代表するように均等に選択される。異なる色が表わされた領域をパレットという。カラープレートは複数の異なる色のパレットを備えているといえる。
【００３６】
領域12Ａに記憶されるカラープレートの参照画像データは，参照光源下でカラープレートを測色（撮影）することにより得られるカラープレートのパレットごとのカラー画像データである。カラー画像データはさまざまな表色系により表わされるが，この実施例ではカラープレートの参照画像データはＬ*ａ*ｂ* 表色系で表わされている（Ｌ* は明度指数，ａ* ，ｂ* は知覚色度指数である）。したがって，この領域12Ａには，参照画像データ名（ファイル名），カラープレートのパレット数，ならびにパレットごとの色名およびＬ* ，ａ* ，ｂ* 値が格納されている。色名とはカラーパレットの色を表わす名前である。この色名は自由に付けることもできるし，もし上述したカラーチャート（ＲＨＳ，ＪＨＳ）に含まれる色をカラーパレットに用いている場合にはカラーチャートの色識別記号を色名として用いることもできる。複数の参照画像データ（ファイル）が存在してもよい。たとえば，異なる参照光源が用いられた場合には複数の参照画像データが得られる。参照画像データ名（ファイル名）はこれらの複数の参照画像データを識別するためのものである。
【００３７】
最も一般的には，カラープレートの参照画像データは参照光源下で実際にカラープレートを測色（ディジタルカメラ等による撮影を含む）することにより得られた画像データである。参照光源には，いかなる光源（太陽光を含む）を用いてもよい。最も標準的には参照光源は標準光源Ｃ（相対色温度が6774Ｋの光を出す光源）である。後述するユーザ画像データに含まれるカラープレートの撮影画像データもカラープレートの参照画像データとして用いることも可能である。この場合には，参照光源は撮影画像データを得たときの撮影において用いられた光源である。画像データは光源の影響を強く受けるが，撮影に用いるディジタルカメラの機種の違いによる影響は小さい。参照光源には実際には存在しない架空の光源も含まれる。たとえば，カラープレートの参照画像データを人為的に作成して（または，たとえば上述したカラーチャートの画像データのように，カラーパレットに応じてあらかじめ定められたものを用いて）コンピュータ10に入力して領域12Ａに蓄えるようにしてもよい。これらのすべての態様を含めて，「参照光源下でカラープレートを測色することにより得られたカラープレートの参照画像データ」，または「参照光源下で作成されたカラープレートの参照画像データ」という。
【００３８】
表示装置13，たとえばＣＲＴ表示装置は，表示色が個々に異なる場合があるし，経時変化などにより表示色が変わることがある。一つの画像データでも表示装置によって，または時間を異にすると，異なる色に表示されることがある。このような表示装置における表示色を補正するためのデータが領域12Ｂに格納される表示用変換データ（Ｌ*ａ*ｂ* ／ＲＧＢ変換のための式）である。特定の色，たとえば赤，緑，青，白（これらを指示するのがＩＤである）について，それを表わすＬ* ，ａ* ，ｂ* 値（国際規格に基づく指標）と，それらの色を表示装置上に正しく表示させるための画像データＹ，ｘ，ｙとが格納されている。上記の４つの色以外については補間により画像データの変換が行なわれる。変換のための式はテーブル等で実現してもよい。表示装置に表示するときにＬ*ａ*ｂ* からＲＧＢへの変換が，表示装置の画面上で指定された色を取込むときにはＲＧＢからＬ*ａ*ｂ* への変換が行なわれる。
【００３９】
画像データＹ，ｘ，ｙはＸＹＺ表色系における値である。すなわち，ＸＹＺ表色系では刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚが用いられるが，色度ｘ，ｙは刺激値Ｘ，ＹをそれぞれＸ＋Ｙ＋Ｚで基準化した値である。ＲＧＢ表色系とＸＹＺ表色系とは一次式により相互に変換が可能である。
【００４０】
領域12Ｃにはカラーチャート画像データ（ＲＨＳ）において，カラーチャートを構成する色ごとの色識別記号，グループ名，Ｌ*ａ*ｂ* 表色系におけるＬ* ，ａ* ，ｂ* 値，ＲＧＢ表色系におけるＲ，Ｇ，Ｂ値，マンセル表色系における色相Ｈ，明度Ｖ，クロマＣ，ハンター均等知覚色空間における明度指数Ｌ，知覚色度指数ａ，ｂ，ならびにＸＹＺ表色系における刺激値Ｙおよび色度ｘ，ｙが格納されている。グループ名（色系統名）とは，ユーザにカラーチャートの各色を直感的に分りやすくするために赤色系，黄色系，ピンク系というように色系統に分けたときのその色系統を表わすもの（記号）である。領域12Ｄにはカラーチャート画像（ＪＨＳ）について同様のデータが格納されている。
【００４１】
領域12Ｅには，ユーザが撮影したカラープレートの画像データ（カラープレートの撮影画像データという）とユーザが撮影した対象物の画像データ（対象画像データという）とが相互に関連づけて格納されている。カラープレートの撮影画像データと対象画像データとの対を特定するのがファイル名である。
【００４２】
ユーザは対象物が置かれた，または存在する場所（現場）において，その場所で利用可能な光源（撮影光源という，太陽光，室内光，ストロボ光など）を用いて，ディジタルカメラ（または測色計）を用いて，対象物を撮影する。対象物とカラープレートとの両方を視野内に収めて同時に撮影する場合もあるし，同一の撮影光源下で別個に撮影する場合もある。いずれにしても撮影により得られたカラープレートの撮影画像データおよび対象画像データは相互に関連づけられて（たとえば１つのファイルに入れられて）領域12Ｅに格納される。
【００４３】
これらの画像データは，画素ごとに，Ｌ*ａ*ｂ* 表色系におけるＬ* ，ａ* ，ｂ* 値，ＲＧＢ表色系におけるＲ，Ｇ，Ｂ値，マンセル表色系におけるＨ，Ｖ，Ｃ値，ハンター均等知覚色空間における明度指数Ｌ，知覚色度指数ａ，ｂ，ならびにＸＹＺ表色系における刺激値Ｙおよび色度ｘ，ｙのうちの１つまたは２つ以上によって表わされている。これらの表色系間の相互変換は公知の手法により可能である。
【００４４】
表示装置13は，後に詳述するように，カラープレートの参照画像，カラープレートの撮影画像，対象画像，色空間変換のグラフ，各種の数値，および処理を進めるためのモード，ボタン類を表示する。
【００４５】
入力装置14は表示装置13の表示にしたがって処理を進めるための命令（マウスのクリック），マウスによる表示画面上の場所の指定，参照画像データ等のデータ値の入力等を行うためのものである。
【００４６】
ＦＤドライブ15はＦＤからのデータの読取り，ＦＤへのデータの書込みを行う。たとえば，参照画像データ，カラーチャート画像データ，ユーザ画像データ等がＦＤに格納されている場合には，ＦＤドライブ15はこれらの画像データをＦＤから読取る。読取られた画像データはコンピュータ10によって記憶装置12の対応する領域（12Ａ，12Ｃ，12Ｄ，12Ｅなど）に記憶される。
【００４７】
ＣＲ−ＲＯＭドライブ16はＣＤ−ＲＯＭからデータを読取るものである。たとえばＣＤ−ＲＯＭには色変換のシミュレーション等のためのプログラムが格納されている。このプログラムはＣＤ−ＲＯＭからドライブ16によって読取られ，プログラムメモリ11に記憶される。ＭＯドライブ17はＦＤまたはＣＤ−ＲＯＭに代えて画像データやプログラムがＭＯ（磁気光学または光磁気）ディスクに収められている場合に使用される。
【００４８】
上述したようにカラープレートがディジタルカメラを用いて参照光源下で撮影されることがある。また，カラープレートおよび対象物がディジタルカメラを用いて撮影光源下で撮影される。ディジタルカメラにおいて得られたこれらの画像データはディジタルカメラインターフェイス18を通してディジタルカメラからコンピュータ10に転送され，記憶装置12内の対応する領域（12Ａまたは12Ｅ）に格納される。
【００４９】
ディジタルカメラにおいて得られた画像データがメモリカードに格納されている場合には，そのメモリカードがメモリカードインターフェイス19に接続される。メモリカードからコンピュータ10によってインターフェイス19を通して画像データが読取られ，記憶装置12の対応する領域に格納される。
【００５０】
さらにシミュレーション装置のコンピュータ10にはＭＯＤＥＭを含む通信装置と通信（インターネット通信を含む）のためのプログラムが必要に応じて設けられる。公衆回線，専用回線またはインターネットを通して伝送されてきたユーザ画像データは記憶装置12の領域12Ｅに格納される。
【００５１】
図２はカラープレートの参照画像とカラープレートの撮影画像の例を示すものである。カラープレートは５行３列計15個のパレットを備えている。これらのカラーパレットの色をそれぞれＣ１〜Ｃ15（Ｃｎ：ｎ＝１〜15）で表わす。
【００５２】
参照画像において，カラープレートのカラーパレットの色Ｃ１〜Ｃ15を参照光源下で撮影（測色を含む）することにより得られたカラー画像データがそれぞれＣ1,1 〜Ｃ15,1（Ｃn,1 ）で表わされている。同じように，同じカラープレートのカラーパレットの色Ｃ１〜Ｃ15を撮影光源下で撮影（測色を含む）することにより得られた画像データがそれぞれＣ1,2 〜Ｃ15,2（Ｃn,2 ）で表わされている。各カラーパレットは均一な色を表現しているので，一つの画像データによって表わされるものとする（カラーパレットに色むらがある場合には，カラーパレットを表わす画素の画像データの平均値を採用すればよい）。
【００５３】
参照光源下での参照画像データＣn,1 と撮影光源下での撮影画像データＣn,2 との間には光源の違いに基づく違いがある。これらの違いはすべての可視色の範囲で（カラープレート上のカラーパレットの色の範囲で）一般的には，きわめて複雑な関数によって表わされることが予想される。
【００５４】
しかしながら，発明者らが行った検証作業によると，画像データをＬ*ａ*ｂ* 表色系で表現し，明度指数Ｌ* ならびに知覚色度指数ａ* およびｂ* のそれぞれにおいて，それらのとりうる値の範囲を複数の（好ましくは４〜５程度の）区間（区画）に分割すると，各区間において，参照画像データと撮影画像データとの間の関係は線形近似できることが分った。
【００５５】
その様子が図３に示されている。図３において，(A) は明度指数Ｌ* を，(B) ，(C) はそれぞれ知覚色度指数ａ* ，ｂ* をそれぞれ示すものであり，これらのグラフにおいていずれも横軸が参照画像データ（Ｌ* ，ａ* ，ｂ* をＬ１，ａ１，ｂ１でそれぞれ表わす），縦軸が撮影画像データ（Ｌ* ，ａ* ，ｂ* をＬ２，ａ２，ｂ２でそれぞれ表わす）である。これらのグラフにおいて，カラープレート上のカラーパレットの各色Ｃ１〜Ｃ15を表わす参照画像データと撮影画像データによって定まる座標上の点が黒丸で示されている。
【００５６】
横軸上の全範囲（Ｌ* ，ａ* ，ｂ* のレンジ）が４つの区間（区間はあらかじめ定めておくことが好ましい）に分割され，各区間において参照画像データと撮影画像データとの関係について最小２乗近似（１次）を行い，これにより得られた１次近似直線が示されている（１次近似直線は３点で折れる折れ線である）。
【００５７】
これらの１次近似直線は，撮影光源下における色空間（撮影色空間という）を参照光源下における色空間（参照色空間という）に変換するものである。したがって，撮影光源下における撮影により得られた対象画像データを，Ｌ*ａ*ｂ* 表色系において図３に示す１次近似直線により参照光源下で得られるであろう画像データに変換することができる。
【００５８】
図１に示すシミュレーション装置は画像変換モード，色データ検索モード等のいくつかのモードを持っている。これらのモードは最初に現われるメニュー画面において，および後述するように各モードの処理の進行の途中においてユーザによって選択される。
【００５９】
図４は画像変換モードにおけるコンピュータのプログラムに従う処理の流れを示すものである。
【００６０】
カラープレートの参照画像データは既に作成され，記憶装置12の領域12Ａに格納されているものとする。たとえば，カラープレートが参照光源下でディジタルカメラを用いて撮影され，または測色計を用いて計測され，これにより得られた画像データ（たとえばＲＧＢ表色系により表わされている）が，ＦＤドライブ15により（ＦＤに格納されている場合），ディジタルカメラインターフェイス18を通してディジタルカメラから直接に，またはメモリカードインターフェイス19を通してメモりカードからコンピュータ10に読込まれ，Ｌ*ａ*ｂ* 表色系に変換されて領域12Ａに格納される。または，ユーザが入力装置14のキーボードから参照画像データを入力する。これに代えてユーザはカラーチャート画像データの中からカラーパレットの色を指定する。これらの画像データは参照画像データとして領域12Ａに格納される。
【００６１】
また，ユーザ画像データも領域12Ｅに格納されているものとする。ユーザは対象物とカラープレートをディジタルカメラで撮影する。これにより得られる画像データはディジタルカメラインターフェイス18を通してカメラから直接に，またはメモリカードインターフェイス19を通してディジタルカメラから取外されたメモリカードからコンピュータ10に取込まれ，Ｌ*ａ*ｂ* 表色系のデータに変換されて領域12Ｅに格納される。
【００６２】
ユーザは参照画像データ領域12Ａに格納されているものの中から所望の参照光源下における参照画像データを指定する（参照画像データ名指定）。一種類の参照画像データしか領域12Ａに格納されていない場合にはデータ名の指定は不要である。
【００６３】
すると，コンピュータ10は記憶装置12の領域12Ａから指定された参照画像データを読出して，表示のための形式に変換して（領域12Ｂ内の表示用変換データを参照してＬ*ａ*ｂ* からＲＧＢへ変換することを含む），表示装置13の表示画面に表示する（ステップ21）。
【００６４】
さらにユーザは，後述する「ユーザ画像データ読込み」ボタンＢ８（図５参照）を押して，ユーザ画像データのうちの色変換（シミュレーション）の対象としたい所望のファイル名を指定する。すると，指定されたユーザ画像データ（カラープレートの撮影画像データと対象画像データ）が記憶装置（ハードディスク）12の領域12Ｅから読出され，表示装置13に表示される（ステップ22）。表示画面上のボタンを押すとは，そのボタンの領域をカーソルで指定してマウスをクリックすることである。
【００６５】
参照画像データ，撮影画像データおよび対象画像データが表示されている様子が図５に示されている。
【００６６】
表示画面には，右半分（半分よりもやや小さい）にカラープレート表示ウインドウＷ１が，左半分（半分よりもやや大きい）にユーザ画像表示ウインドウＷ２がそれぞれ現れる。
【００６７】
カラーパレット表示ウインドウＷ１の上半分にはカラープレート領域Ｐがあり，その下にいくつかのボタンＢ５，Ｂ６，Ｂ７が現れる。
【００６８】
カラープレート領域Ｐには，カラープレート２個分のカラーパレットが表示される。左から数えて奇数列Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５は参照画像用であり，偶数列Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６は撮影画像用である。すなわち，列Ｍ１には参照画像データＣ1,1 〜Ｃ5,1 によって表わされるカラーパレット画像が，列Ｍ３には参照画像データＣ6,1 〜Ｃ10,1によって表わされるカラーパレット画像が，列Ｍ５には参照画像データＣ11,1〜Ｃ15,1によって表わされるカラーパレット画像がそれぞれ表示される。ここでカラーパレット画像とは，カラープレートのカラーパレットと同一または類似形状（四角形の場合，縦横比が同じ）である必要はなく，参照光源下での撮影により得られた色と同じ色が表わされていればよい。このことは，撮影画像についても同じである。カラープレート領域Ｐにおいて，列Ｍ２には撮影画像データＣ1,2 〜Ｃ5,2 によって表わされるカラーパレット画像が，列Ｍ４には撮影画像データＣ6,2 〜Ｃ10,2によって表わされるカラーパレット画像が，列Ｍ６には撮影画像データＣ11,2〜Ｃ15,2によって表わされるカラーパレット画像がそれぞれ現われることになる（図６参照）。
【００６９】
このように，カラープレート領域Ｐにおいて，参照画像データによって表わされるカラーパレット画像と撮影画像データによって表わされるカラーパレット画像とが一列ごとに隣接して表示されることにより，ユーザは参照光源下での色と撮影光源下での色とを容易に対比することができる。画像を一列ごとではなく，１行ごとに隣接して表示してもよい。
【００７０】
「プレート位置設定開始」ボタンＢ５は次に説明する撮影画像（カラーパレット画像）Ｉ２の領域をカーソルで指定するときに押される。「変換データ作成」ボタンＢ６は上述した一次近似による直線を表わすデータ（変換データ）を作成することを指令するものである。「変換」ボタンＢ７は次に述べる対象画像Ｉ１の変換領域を指定した後に，画像データ変換の開始を指令するものである。
【００７１】
ユーザ画像表示ウインドウＷ２において，ユーザが選択した対象画像データによって表わされる対象画像（符号Ｉ１で示す）と，カラープレートの撮影画像データによって表わされる撮影画像（カラーパレット画像）（符号Ｉ２で示す）が表示される。このとき，記憶装置12の領域12Ｂの表示用変換データが用いられるのはいうまでもない。
【００７２】
このウインドウＷ２の下方には，４つのボタンＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が現れている。「領域指定開始」ボタンＢ１は，対象画像Ｉ１上において，画像データの色変換（シミュレーション）をしたい領域をカーソルを用いて指定するときに押される。「形状」ボタンＢ２は，指定する領域の形状を選択するためのものである。「領域クリア」ボタンＢ３は，対象画像Ｉ１上で指定した領域をキャンセルして，再び領域を指定するときに押される（ボタンＢ１を用いて再び領域指定を開始する）。「検索」ボタンＢ４は色データ検索モードへ移るときに押される。ウインドウＷ１の下方にも２つのボタンＢ８，Ｂ９が現れる。「ユーザ画像データ読込み」ボタンＢ８は，記憶装置12の領域12Ｅからのユーザ画像データの読出し開始を指令するものである。「終了」ボタンＢ９はすべての処理を終了するときに押される。
【００７３】
ユーザはまず，「プレート位置設定開始」ボタンＢ５を押し，続いてマウスを用いて，カーソルによりウインドウＷ２内のカラープレート画像Ｉ２の位置を指定する。たとえば画像Ｉ２の左上のカラーパレット画像の左上の角隅と右下のカラーパレット画像の右下の角隅とをカーソルにより指定する。
【００７４】
するとコンピュータ10は指定された２点によって規定される四角形内の画像データを取込む（ステップ23）。すなわち，表示用メモリにある画像データをメモのワークエリアに転送する。このとき，記憶装置12の領域12Ｂの表示用変換データを用いて表示用画像データから元の画像データへの逆変換が行なわれる。もっとも，記憶装置12の領域12Ｅ内のユーザ画像データ中の撮影画像データを用いてもよい。カラープレート画像Ｉ２の位置が指定されればそれを構成するカラーパレットの位置はあらかじめ分っているので，コンピュータは各カラーパレットの撮影画像データを得ることができる。
【００７５】
取込まれた撮影画像データに基づいて，上述したように，ウインドウＷ１のカラープレート領域Ｐの偶数列に撮影画像データによって表わされる色のカラーパレットが表示される（ステップ24）（図６も参照）。
【００７６】
ユーザが「変換データ作成」ボタンＢ６を押すと，色空間変換のための１次近似直線の算出が行なわれる（ステップ25）。上述したように，参照画像データと撮影画像データの値Ｌ* ，ａ* およびｂ* を用いて，各値ごとに，複数の分割された区間ごとに最小２乗線形近似により，変換のための直線を表わす１次式が求められる。
【００７７】
ユーザはタグＴ１，Ｔ２を用いてウインドウＷ２の表示画面を切換えることができる。図５は「画像」表示画面（ウインドウ）である（「画像」タグＴ１）。ユーザが「変換」タグＴ２を選択すると（カーソルでタグＴ２を指定してマウスをクリックする），表示装置13の表示画面中のウインドウＷ２は，図６に示すように，「変換」表示画面（ウインドウ）（またはグラフ表示ウインドウ）Ｗ３に変わる。ウインドウＷ３には，図３に示した３つのグラフが表示される。このグラフ表示によりユーザは色空間の変換式を目で見ることができる。
【００７８】
また，このウインドウＷ３には，カラーパレットＣ１〜Ｃ15のそれぞれについて，参照画像データの色名，Ｌ* ，ａ* およびｂ* の値（Ｌ１，ａ１，ｂ１），ならびに撮影画像データのＬ* ，ａ* およびｂ* の値（Ｌ２，ａ２，ｂ２）が表示される。ユーザはこの一覧表をみて，参照画像データの値と撮影画像データの値とがどのくらい異なるかを知ることができる。
【００７９】
続いてユーザは，「画像」タグＴ１を選択して，ウインドウＷ１をユーザ画像表示用に戻す（図７参照）。「領域指定開始」ボタンＢ１を押し，「形状」ボタンＢ２で指定領域の形状を選択する。図７では四角形が選択されている。ボタンＢ２を押すことにより，形状を表わす文字が六角形，八角形のように変化するので，ユーザは複数の形状のうちのいずれかを選択することができる。ユーザはこの後，対象画像Ｉ１上において，色変換を実施したい領域を指定する。たとえばカーソルの位置とマウスクリックにより，選択した形状に応じた代表点（たとえば，四角形の場合にはその対角線の両端の２点）を指定する。図７においては，破線で囲まれた領域がユーザによって指定された領域である。このようにユーザは対象画像Ｉ１の全体を指定することもできるし，一部を指定することもできる。一部を指定した場合には変換のために要する時間が短くてすみ，かつユーザは色がどのように変わるのかをおおよそ知ることができる。コンピュータ10は指定された領域を表わす座標を取得する（ステップ26）。
【００８０】
この後，「変換」ボタンＢ７がユーザによって押されると，先に指定された領域内の対象画像データが，作成された直線近似式に基づいて，参照光源下で撮影されたならば得られるであろう色の画像データに変換される（ステップ27）。変換後の対象画像は図８にＩ11で示すように，ウインドウＷ２内において，先の対象画像Ｉ１の位置に，対象画像Ｉ１に代えて表示される。
【００８１】
ユーザが「領域指定開始」ボタンＢ１を押せば（ステップ28），ステップ26に戻って，ユーザは対象画像Ｉ１上で再び別の領域を指定して色変換を実施することができる。ユーザはまた，「ユーザ画像データ読込み」ボタンＢ８を押して（ステップ28），別のユーザ画像（ファイル）を記憶装置12の領域12Ｅから読出してステップ22からの処理を繰返すことができる。
【００８２】
ユーザは色データ検索モードに移ることもできる。この場合には，ユーザはウインドウＷ２内に表示されている対象画像Ｉ１上で任意の一点をカーソルで指定してマウスをクリックする。また，「検索」ボタンＢ４を押す（ステップ29）。
【００８３】
ユーザが「終了」ボタンＢ９を押せば，すべての処理が終わる。
【００８４】
図９は色データ検索モードの処理を示すものである。色データ検索モードとは，ウインドウＷ２に表示された対象画像Ｉ１（またはＩ11）においてユーザが指定した点（画素）の色が，カラーチャート（ＲＨＳまたはＪＨＳ）に規定されたどの色と近いかを調べてその結果を出力するものである。
【００８５】
上述したように，ユーザが，対象画像Ｉ１（またはＩ11）上の所望の点をカーソルにより指定し，「検索」ボタンＢ４を押すと，図10に示すように，検索条件入力画面が表示される（ステップ31）。この表示画面において，ウインドウＷ11には，ユーザが指定した画素のＬ* 値，ａ* 値およびｂ* 値が表示されるとともに，色差（ΔＥ）を入力するボックスが現れる。対象画像Ｉ１またはＩ11上においてユーザが指定した画素が色変換前の画像部分であれば色変換前のＬ* ，ａ* ，ｂ* 値が，色変換後の画像部分であれば色変換後のＬ* ，ａ* ，ｂ* 値が表示されることになる。
【００８６】
色差ΔＥはＬ*ａ*ｂ* 色空間における色差（色空間内の２点間の幾何学的距離）である。このボックスに入力する値（色差）は，検索すべき色の範囲（最大の色差）を定めるものである。図10では，色差「13」以下と入力されている。
【００８７】
ウインドウＷ12は検索の対象となるカラーチャートを指定するものであり，ＲＨＳかＪＨＳのいずれかが指定される。図10の例ではＪＨＳが指定されている。ウインドウＷ13は色データ検索がＬ*ａ*ｂ* 表色系で行なわれることを示している。
【００８８】
ユーザが上記のような検索条件を入力して，「ＯＫ」ボタンＢ11を押すと（ステップ32），コンピュータ10は入力された検索条件，すなわち，ウインドウＷ11内に表示されたＬ* 値（75.7636 ）ａ* 値（6.8109），ｂ* 値（3.1253），色差（ΔＥ）は13以下，カラーチャートはＪＨＳ，Ｌ*ａ*ｂ* 表色系を取込む（ステップ33）。
【００８９】
コンピュータ10は指定されたカラーチャートＪＨＳを記憶装置12の領域12Ｄからメモリのワークエリアに読込み（ステップ34），そのカラーチャートの画像データにおいて，指定されたＬ* ，ａ* ，ｂ* 値と色差が13以下の画像データをすべて見つける（ステップ35）。
【００９０】
この検索結果は図11に示すように色差の小さい順に表示される。この表示画面において，左上には色差が13以下の色データとして10の画像データが見つかったことが検索数として表示されている（ステップ36）。
【００９１】
画面の左半分には，図10のウインドウＷ11に表示された指定画素の画像データの色およびＬ* ，ａ* ，ｂ* 値が表示され，右半分には検索により見付かったカラーチャートＪＨＳ内の色データが，色差の小さい順に，表示されている。表示される項目は，色識別記号，グループ名，色（その色で表示），色差ΔＥ，Ｌ* ，ａ* ，ｂ* 値，およびＲ，Ｂ，Ｇ値である。
【００９２】
ユーザが「戻る」ボタンＢ14を押すと，再びステップ31に戻る（ステップ37）。図10において，ステップ32で「キャンセル」ボタンＢ12が押されると，画像変換モード（図４）に戻る。また，図11において「印刷」ボタンＢ13が押されると，図11の一覧表がプリンタによって印刷される。
【図面の簡単な説明】
【図１】色変化のシミュレーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】カラープレートの参照画像データと撮影画像データの例を示す。
【図３】  (A) ，(B) および(C) は色変換のための近似直線が求められた様子を示すグラフである。
【図４】画像変換モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ユーザ画像を表示した画面を示す。
【図６】色変換のための近似直線を求めた様子をグラフで示す画面である。
【図７】色変換すべき対象画像の領域を指定する画面を示す。
【図８】色変換後の対象画像が表示されている画面である。
【図９】色データ検索モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】検索条件の入力画面を示す。
【図１１】検索結果の表示画面を示す。
【符号の説明】
10  コンピュータ
11  プログラムメモリ
12  記憶装置
12Ａ  参照画像データ記憶領域
12Ｂ  表示用変換データ記憶領域
12Ｃ  カラーチャート画像データ（ＲＨＳ）記憶領域
12Ｄ  カラーチャート画像データ（ＪＨＳ）記憶領域
12Ｅ  ユーザ画像データ記憶領域
13  表示装置
14  入力装置
15  ＦＤドライブ
16  ＣＤ−ＲＯＭドライブ
17  ＭＯドライブ
18  ディジタルカメラインターフェイス
19  メモリカードインターフェイス
【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】
0004532682.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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