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Timestamp: 2019-10-14 04:35:54
Document Index: 56624597

Matched Legal Cases: ['art 2', 'art 2', 'art 2', 'art 2', 'art 2', 'art 2', 'art 2', 'art 2', 'art 2', 'art 2', 'art 5', 'art 55', 'art 55', 'art 3']

JPH1196333A - Color image processor - Google Patents
JPH1196333A
JPH1196333A JP9250975A JP25097597A JPH1196333A JP H1196333 A JPH1196333 A JP H1196333A JP 9250975 A JP9250975 A JP 9250975A JP 25097597 A JP25097597 A JP 25097597A JP H1196333 A JPH1196333 A JP H1196333A
JP9250975A
Takashi Koo
Yuri Ooya
Nagaaki Ooyama
Tateo Osawa
健郎 大澤
百合 大矢
高志 小尾
雅浩 山口
1997-09-16 Application filed by Olympus Optical Co Ltd, オリンパス光学工業株式会社 filed Critical Olympus Optical Co Ltd
1997-09-16 Priority to JP9250975A priority Critical patent/JPH1196333A/en
1999-04-09 Publication of JPH1196333A publication Critical patent/JPH1196333A/en
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color image processor with which the beam spectroscopic reflection factor of an object is estimated from the color image signal of the object acquired by a color image signal input device even when the beam spectroscopic sensitivity characteristics of the color image signal input device or these beam spectroscopic sensitivity characteristics and an illumination light spectrum at the time of color image signal input are not known. SOLUTION: This device more exactly performs reproducing processing to the color information of the object by estimating the beam spectroscopic reflection factor of the object from a color chip function vn (λ) capable of expanding the beam spectroscopic reflection factor of all the colors on a designated chart and an expansion coefficient B of each color at an image processor 5 fetching a designated chart photographic signal G composed of plural color chips having the known beam spectroscopic reflection factor together with an object photographic signal Q photographed by a color image input device 1.
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像信号から被写体の分光反射率を推定するカラー画像処理装置に関する。 The present invention relates to relates to a color image processing apparatus for estimating a spectral reflectance of the subject from the color image signal.
【従来の技術】近年のカラー画像機器の普及に伴い、カラースキャナーやデジタルカメラ等のカラー画像信号入力装置により取得されたカラー画像信号から、元の被写体の色を正確にモニタ等の画像表示装置やプリンタ等の印刷装置により再現することがが重要視されつつある。 With the spread of the Related Art In recent years the color image device, from the color image signal obtained by the color image signal input apparatus such as a color scanner or a digital camera, the image display device accurately monitored such color of the original object it is being emphasized that reproduced by a printing apparatus or printer.
【０００３】また、これらカラー画像信号の色情報の正確な伝達・再現は、複数の装置間を回線で繋ぐネットワークの普及に伴い今後の発展が期待される遠隔医療による診察・診断や、電子ショッピング等のシステムを構築するうえでも重要な技術的要素である。 [0003] Accurate transmission and reproducibility of the color information of the color image signals, examination and diagnosis and by telemedicine future development with the spread of the network connecting between a plurality of devices to the line is expected, electronic shopping is an important technical elements, even to building a system of equal.
【０００４】正確な色再現が可能なシステムを構築する上では、まずカラー画像信号入力装置により取得されたカラー画像信号から被写体の色情報を正確に推定することが必要となる。 [0004] In order to construct a possible accurate color reproduction system consists firstly the color image signal input color image signal obtained by the device is necessary to accurately estimate the color information of the object. 色情報を定量的に扱う手法としては、 As a method of dealing with color information quantitatively,
国際照明委員会（ＣＩＥ）が定めた等色関数と称される、人の視覚の分光感度に対応した波長λの関数ｘ Referred to as the color matching function by the International Commission on Illumination (CIE) was established, a function of the wavelength λ corresponding to the spectral sensitivity of the human visual x
（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）と被写体のスペクトルｗ (Λ), y (λ), the spectrum of the subject and z (λ) w
（λ）を用いて次の式（１）で表わされるＸＹＺ表色系もしくはこのＸＹＺ表色系を基とした均等色空間が広く用いられている。 (Lambda) using widely used is the XYZ color system or uniform color space and based on the XYZ color system are expressed by the following equation (1).
【０００６】ここで、Ｋは定数である。 [0006] In this case, K is a constant. カラー画像信号入力装置により取得されたカラー画像信号から被写体の色情報を正確に求めるためには、取得されたカラー画像信号から取得時の照明光下、若しくはそれと異なる照明光下における被写体のＸＹＺ値を正確に推定することが課題となる。 To determine the color information of the object accurately from a color image signal obtained by the color image signal input device, obtained under illumination light during acquisition from the color image signal, or it the XYZ values ​​of the subject under different illumination the challenge to accurately estimate.
【０００７】任意の被写体に対して、カラー画像信号取得時の照明光下における被写体のＸＹＺ値を正確に求めるためには、カラー画像信号入力装置の分光感度が等色関数と線形変換の関係となっていなければならない。 [0007] For any object, in order to obtain the XYZ values ​​of the subject under illumination light during the color image signal acquisition correctly, the relationship between the spectral sensitivity color matching functions and linear conversion of the color image signal input apparatus It must be turned in.
【０００８】ルータ条件と呼ばれる、この条件が満たされている場合にのみ、任意の被写体に対してカラー画像信号からＸＹＺ値へは線形変換により正確に変換可能であることが知られている。 [0008] called a router condition, only if this condition is satisfied, it is known that the XYZ value can be accurately converted by the linear conversion from a color image signal for any subject. この変換関係は、カラー画像信号入力装置の分光感度と等色関数との関係から求められるが、３種類以上の独立なＸＹＺ値をもつ被写体のカラー画像信号と、ＸＹＺ値との対応から間接的に求めることも可能である。 The conversion relationship is obtained from the relationship between the spectral sensitivity and the color matching function of the color image signal input device, indirectly with the color image signal of an object having three or more independent XYZ values, from the correspondence between the XYZ values it is also possible to seek to.
【０００９】通常、カラー画像信号入力装置の分光感度特性を正確に測定することは難しいため、後者の方法によりカラー画像信号値からＸＹＺ値への変換関係が求められる。 [0009] Normally, it is difficult to accurately measure the spectral sensitivity characteristics of the color image signal input device, the conversion relationship to XYZ values ​​from a color image signal values ​​are obtained by the latter method. また、カラー画像信号入力装置の分光感度特性が厳密にルータ条件を満たしていない場合には、任意の被写体に対しては、カラー画像信号から正確なＸＹＺ値を求めることはできない。 Also, when the spectral sensitivity characteristics of the color image signal input apparatus does not meet the strict router conditions, for an arbitrary subject can not be obtained an accurate XYZ values ​​from the color image signal. しかし、限定された被写体に対しては、多数の色についてのカラー画像信号とＸＹＺ However, for a limited subject, color image signals for a number of colors and XYZ
値との対応関係から最小自乗的に変換関係を求めることができる。 It can be obtained least square transformed relationship from the correspondence relationship between the value.
【００１０】このようなカラー画像信号入力装置により取得されたカラー画像信号から色情報を求めるための被写体として用いられるカラーチャートのフォーマットは、ＩＳＯ ＩＴ８．７により標準化されており、フィルムメーカー数社から提供されている。 [0010] The format of the color chart used as a subject for obtaining the color information from the color image signal obtained by such a color image signal input device, the ISO IT8.7 are standardized, the filmmaker several companies It is provided.
【００１１】前述した任意の被写体に対してカラー画像信号を取得する際の撮影照明光と異なる観察照明光下における被写体の色情報を求めるためには、カラー画像入力装置の分光感度と撮影照明光スペクトルの積が等色関数と観察照明光スペクトルの積と線形変換の関係を満たさなければならない。 [0011] To determine the color information of the object under observation illumination light different from the imaging illumination light at the time of acquiring a color image signal for any subject described above, the spectral sensitivity of the color image input device and the imaging illumination light the product of the spectrum must satisfy the relationship of the product and a linear transformation of the observation illumination light spectrum and the color matching function.
【００１２】このような条件は、照明光スペクトルに依存するため、一般には現実的ではない。 [0012] Such conditions are dependent on the illumination spectrum generally is not realistic. そのため、撮影時と異なる照明光下での被写体の色情報を推定するためには、被写体の分光反射率を求めることが必要となる。 Therefore, in order to estimate the color information of the object at the time the under different illumination light shooting, it is necessary to obtain the spectral reflectance of the subject.
【００１３】任意の被写体に対して、高精度にその分光反射率を推定するためには、例えば特開平９−１７２６ [0013] For any object, in order to estimate the spectral reflectance with high accuracy, for example, JP-A-9-1726
４９号公報に開示されているように、多数の狭帯域の分光感度特性を有するバンド撮影画像からそのスペクトルを推定し、照明光スペクトルで割ることにより被写体の分光反射率を求める方法が考えられる。 As disclosed in 49 JP, estimates the spectrum from the band captured image having spectral sensitivity characteristics of a large number of narrow-band, a method can be considered to obtain the spectral reflectance of the subject by dividing the illuminating light spectrum.
【００１４】また、Journal of Imaging Science and T [0014] In addition, Journal of Imaging Science and T
echnology Vol.40, No.5, Sept/Oct. 1996. p422-p430 echnology Vol.40, No.5, Sept / Oct. 1996. p422-p430
に開示されているように、被写体が人の肌など特定の対象物に限定され、且つその分光反射率が少数の基底関数の線形和により表わされる場合、被写体の分光反射率を表わす基底関数の数と同数もしくは、それ以上のバンド数のカラー画像信号からその分光反射率を推定することが可能となる。 As disclosed in the subject is limited to a specific object such as the human skin, and when the spectral reflectance is represented by a linear sum of a small number of basis functions, the basis functions representing the spectral reflectance of the subject the same number or consists more number of bands color image signals can estimate its spectral reflectance.
【発明が解決しようとする課題】これらの方法においては、いずれもカラー画像信号入力装置の分光感度に加え、カラー画像信号の取得時における照明光スペクトルの情報が必要となる。 In these methods [SUMMARY OF THE INVENTION], both in addition to the spectral sensitivity of the color image signal input device, the information of the illumination light spectrum at the time of acquisition of the color image signal are required. しかし、カラー画像信号入力装置の分光感度特性を正確に測定することは通常難しく、一般には個体差や経時変化等によりカラー画像信号入力装置のメーカーにより提供されるデータでは十分高精度なデータが得られない。 However, the spectral sensitivity characteristics accurately it is usually difficult to measure, generally give sufficiently high precision data in data provided by the manufacturer of the color image signal input apparatus due to individual differences or aging etc. of a color image signal input apparatus It is not.
【００１６】また、撮影環境の照明光スペクトル情報を取得するためには、撮影時に分光光度計等の装置が必要となり、従来のカラー画像入力装置を用いたシステムにおいては簡便であるとはいえない。 Further, in order to obtain the illumination spectrum information of the photographing environment, an apparatus such as a spectrophotometer is required at the time of shooting, not be said to be convenient in a system using a conventional color image input device .
【００１７】そこで本発明は、カラー画像信号入力装置の分光感度特性や、その分光感度特性とカラー画像信号入力時の照明光スペクトルとが未知の場合でも、カラー画像信号入力装置により取得された被写体のカラー画像信号から被写体の分光反射率を推定するカラー画像処理装置を提供することを目的とする。 [0017] The present invention, and the spectral sensitivity characteristics of the color image signal input device, even if the illumination spectrum of the spectral sensitivity characteristics as when the color image signal input is unknown, obtained by the color image signal input device subject and to provide a color image processing apparatus for estimating a color image signal the spectral reflectance of the object.
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために、被写体の色情報を再現するように、入力される被写体の画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理手段を備えたカラー画像処理装置において、上記画像処理手段は、分光反射率が既知の対象物のカラー画像信号と、上記対象物のカラー画像信号の取得時と同一照明条件により取得された被写体のカラー画像信号と、 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, in order to achieve the above object, so as to reproduce the color information of the object, an image processing means for performing predetermined image processing on the image signal of an object inputted in the color image processing apparatus having the above image processing means, the spectral reflectance of the color image signal of a known object, the object color image signal of a color image acquisition time and the subject acquired by the same lighting conditions and the signal,
上記対象物の分光反射率情報と、を用いて上記被写体の分光反射率を推定することにより、上記被写体の色情報の再現処理を行うカラー画像処理装置を提供する。 A spectral reflectance information of the object, by estimating the spectral reflectance of the subject is used to provide a color image processing apparatus for performing reproduction processing of the color information of the object.
【００１９】以上のような構成のカラー画像処理装置は、同一照明光条件により撮影した被写体撮影信号Ｑと指定チャート撮影信号Ｇ及び、予め保存しておいた指定チャートの全色票の分光反射率を展開可能な色票基底関数ｖ n ( λ) と各色票の展開係数Ｂとから、被写体の分光反射率を推定する。 The above configuration color image processing apparatus, such as may be the same taken by the illumination light conditions and subject photographing signal Q designation chart capture signal G and the spectral reflectance of all the color chart of the specified chart previously saved from and expansion coefficient B of each color chip deployable color chart basis function v n (λ), for estimating the spectral reflectance of the subject.
【００２０】この時、被写体の分光反射率が誤差なく推定されるための条件は、被写体の分光反射率が指定チャートの色票基底関数ｖ n ( λ) により展開可能であり、 [0020] Conditions for this case, the spectral reflectance of the subject is without error estimate is deployable spectral reflectance of the object by color chart basis function v n of the specified chart (lambda),
また、カラー画像入力装置が色票基底関数以上のバンド数を有することである。 Also, it is that the color image input device has a number of bands in the above color chart basis functions. この場合、カラー画像入力装置の分光感度、撮影時の照明光スペクトルが未知の場合でも被写体の分光反射率を推定することが可能となる。 In this case, the spectral sensitivity of the color image input device, the illumination light spectrum at the time of photographing becomes possible to estimate the spectral reflectance of the subject even if unknown.
【発明の実施の形態】まず本発明によるカラー画像処理装置の概要について説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First an outline of a color image processing apparatus according to the present invention.
【００２２】本発明では、分光反射率が既知の対象物の分光反射率情報及び、カラー画像信号入力装置により取得した分光反射率が既知の対象物のカラー画像信号値と分光反射率が未知の被写体のカラー画像信号値とから被写体の分光反射率を推定する。 [0022] In the present invention, the spectral reflectance spectral reflectance information of the known object and the acquired spectral reflectance by the color image signal input device color image signal values ​​and the spectral reflectance of a known object is not known estimating the spectral reflectance of the subject from the color image signal values ​​of an object.
【００２３】カラー画像入力装置としてＬ個の異なる分光感度（バンド）を有するカメラを例として、カラー画像信号値から被写体の分光反射率を推定する方法について説明する。 [0023] Examples of a camera having a L different spectral sensitivities as a color image input device (band), a method for estimating the spectral reflectance of the subject from the color image signal values.
【００２４】カメラのｋ番目のバンドの分光感度をｈ k [0024] the spectral sensitivity of the k-th band of camera h k
( λ）（ｋ＝１〜Ｌ）、撮影照明光のスペクトルをＳ( (Λ) (k = 1~L), the spectrum of the imaging illumination light S (
λ) 、被写体の分光反射率をｐ( λ) とし 、このｐ( lambda), the spectral reflectance of the subject and p (lambda), the p (
λ)がＬ個の基底関数ｅ l ( λ) （ｌ＝１〜Ｌ）により展開可能な統計的性質を有する被写体であるとする。 lambda) is assumed to be an object with a statistical property deployable by the L basis functions e l (λ) (l = 1~L). 被写体を撮影照明光下においてｋ番目のカメラ感度により撮影して得られる信号値ｑ kは、カメラ感度が入射光強度に対して線形な応答をすると仮定すると次式により与えられる。 Signal values q k obtained by photographing by the k-th camera sensitivity under shooting illumination light to the subject, the camera speed is given by Assume the following equation to a linear response to incident light intensity.
【００２６】ここで、被写体の分光反射率ｐ( λ) がＬ [0026] Here, the spectral reflectance of the subject p (lambda) is L
個の基底関数ｅ l ( λ) （ｌ＝１〜Ｌ）で展開できることから、ｐ( λ) は展開係数ｃ l ( λ) （ｌ＝１〜Ｌ） Number of basis functions e l (lambda) because it can expand by (l = 1~L), p ( λ) is the expansion coefficient c l (λ) (l = 1~L)
を用いて、 Using,
【００２７】（３）式として表わされる。 [0027] (3) it is expressed as a formula. これより（２）式は、 This equation (2),
【００２８】但し、 [0028] However,
【００２９】である。 [0029] a. Ｌ個のカメラ感度について（４） For the L camera sensitivity (4)
式の信号値が得られるので、 The signal value of the formula is obtained,
【００３０】と表わされ、この（６）式の各マトリクスをそれぞれＱ，Ａ，Ｃとし、 The expressed and, the (6) respectively Q, A, and C each matrix type,
【００３１】と表わすと、被写体の分光反射率の各基底関数の展開係数ｃ l （ｌ＝１〜Ｌ) の推定ベクトルＣ Denoting the [0031], the estimated vector C expansion coefficients c l (l = 1~L) of each basis function of the spectral reflectance of the subject
は、次式 It is expressed by the following equation
【００３２】により与えられる。 It is given by [0032]. （８）式でＱは既知の観測値であるから、Ａが求まればＣが得られる。 (8) In formula Q is because it is known observations, C is obtained if A is Motomare. このＣ The C
が求まると、（３）式より被写体の分光反射率ｐ( λ) When is obtained, (3) the spectral reflectance of the subject from the equation p (lambda)
を求めることが可能となる。 It is possible to obtain a.
【００３３】Ａを求めるために、分光反射率が既知のＭ [0033] To determine the A, spectral reflectance of a known M
枚の色票を撮影する。 Sheet to shooting a color chart. ｍ番目の色票の分光反射率をｆ m the spectral reflectance of the m-th color chart f m
( λ) （ｍ＝１〜Ｍ）とする。 (Λ) and (m = 1~M). 色票の分光反射率ｆ m ( Spectral reflectance f m of the color chart (
λ)が Ｍ個の基底関数ｖ n ( λ) （ｎ＝１〜Ｍ）により展開可能であるとするとｆ m ( λ) は展開係数ｂ lambda) are M basis functions v n (λ) (n = 1~M) f m (λ When is deployable by) the expansion coefficient b
mn （ｎ＝１〜Ｍ）を用いて、 using a mn (n = 1~M),
【００３４】と表される。 It is expressed as [0034]. ｋ番目のカメラ感度によるｍ m by the k-th camera sensitivity
番目の色票の撮影信号値ｇ k mは、 Shooting signal value g k m of th color chart,
【００３５】と表され、（９）式、（１０）式より、 [0035] is expressed as, (9) and (10),
【００３６】但し、 [0036] However,
【００３７】である。 [0037] a. Ｌ個のカメラ感度について（１ For the L camera sensitivity (1
１）式の信号値が得られるので、 Since 1) the signal value is obtained,
【００３８】この（１３）式の各マトリクスをそれぞれＧ、Ｄ、Ｂとすると、 [0038] G each matrix of the equation (13), respectively, D, when is B,
【００３９】となる。 The [0039]. このように表わすと、（１４）式よりＤは、 With such represent, the D from (14),
【００４０】と表される。 It is expressed as [0040]. （１５）式において、Ｇは観測値、Ｂは予め求めた色票の分光反射率の各基底関数に対応する展開係数であるから、Ｄが求められる。 (15) In the formula, G is observations, since B is the expansion coefficient for each basis function of the spectral reflectance of the previously determined color chart, D is obtained.
【００４１】次に、被写体の分光反射率の基底関数ｅ l Next, the basis functions of the spectral reflectance of the subject e l
( λ) （ｌ＝１〜Ｌ）を色票の分光反射率の基底関数ｖ (Λ) (l = 1~L) basis functions of the spectral reflectance of a color chart v
n ( λ) （ｎ＝１〜Ｍ）で展開すると、基底関数ｅ l ( When you expand in n (λ) (n = 1~M ), basis functions e l (
λ)は展開係数Ｏ lnを用いて λ) is using the expansion coefficient O ln
【００４２】と表わされる。 It is expressed as [0042]. ただし、δ l ( λ) は展開誤差である。 However, δ l (λ) is a development error. （１６）式を（５）式に代入すると、 (16) Substituting expression (5) below,
【００４３】となる。 The [0043]. この（１７）式から From this equation (17)
【００４４】と表わすと、展開誤差δ l ( λ) により生じる項Δが無視できる場合、Ａの推定ベクトルＡ' は、 Denoting the [0044] If the term Δ is negligible caused by deployment errors [delta] l (lambda), the estimated vector A of A 'is
【００４５】被写体の分光反射率の各基底関数の展開係数ベクトルC の推定ベクトルＣ' は、 The estimated vector C of the expansion coefficient vector C of each basis function of the spectral reflectance of the subject 'is
【００４６】となり、この（２０）式において、Ｑは被写体の撮影信号、Ｏは被写体の基底関数を色票の基底関数で展開した展開係数、Ｂは色票の分光反射率の各基底関数の展開係数、Ｇは色票の撮影信号である。 The next, in the formula (20), Q is photographed signal of an object, O deployment coefficients to expand the basis functions of the object in the basis functions of the color chart, B is each basis function of the spectral reflectance of the color chart expansion coefficient, G is the imaging signal of the color chart.
【００４７】よって、分光反射率が既知の色票を撮影することにより、Ｇを求め、予め求めた色票の分光反射率の各基底関数の展開係数Ｂ、予め算出した被写体の基底関数の展開係数Ｏと被写体の撮影信号Ｑとから、（２ [0047] Thus, by spectral reflectance shoot known color chart to obtain the G, previously obtained expansion coefficients of the basis functions of the spectral reflectance of the color chart B, expansion of basis functions of the object calculated in advance and a photographing signal Q factor O and the subject, (2
０）式より、被写体の分光反射率の基底関数の展開係数が求められる。 0) from the equation, the expansion coefficients of the basis functions of the spectral reflectance of the subject is obtained. 被写体の基底関数と展開係数Ｃより、被写体の分光反射率が算出される。 Than the expansion coefficient C and the basis functions of the object, the spectral reflectance of the subject is calculated.
【００４８】特に被写体の基底関数ｅ l ( λ) と色票の基底関数ｖ n ( λ) が一致する場合、Ｏは単位行列となり、Ｃの推定ベクトルＣ' は、 [0048] Especially if the basis functions of the object e l that (lambda) and the color chip basis functions v n (lambda) coincide, O becomes an identity matrix, the estimated vector C of C 'is
【００４９】となる。 The [0049]. （２１）式から、色票の分光反射率の基底関数と被写体の分光反射率の基底関数が一致する場合、基底関数の数と同数のバンド数のカメラにより撮影した色票撮影画像信号Ｇを用いて、被写体の撮影信号Ｑからその分光反射率を求めることが可能となる。 (21) from the equation, if the basis functions of the spectral reflectance of the basis functions and the subject of the spectral reflectance of the color chips are the same, the color chart photographed image signal G taken by the same number the number of bands of the camera of basis functions using, it is possible to obtain the spectral reflectance from the photographing signal Q of the object.
【００５０】そして被写体の分光反射率が色票の基底関数により展開可能であると、（２１）式におけるＣ' を色票の分光反射率の基底関数の展開係数とすることにより、被写体の分光反射率を色票の分光反射率の基底関数の線形和として求めることができる。 [0050] When the spectral reflectance of the subject can be expanded by the basis functions of the color chart, by the expansion coefficient of the basis functions of the spectral reflectance of the color chips of C 'in (21), the spectral of the object can be determined reflectivity as a linear sum of basis functions of the spectral reflectance of the color chart.
【００５１】この場合、被写体の分光反射率の基底関数が未知でも色票の分光反射率の基底関数の数以上のバンド数のカメラにより被写体の分光反射率を求めることができる。 [0051] In this case, it is possible to obtain the spectral reflectance of the subject by number or more number of bands of the camera of basis functions of the spectral reflectance of the color chart even basis functions of the spectral reflectance of the object is unknown. また、被写体の分光反射率の基底関数が既知であり、かつ色票の分光反射率の基底関数により展開可能であるならば、（２０）式より被写体の基底関数の数と同数のバンド数のカメラにより撮影した色票撮影画像信号Ｇを用いて、被写体の撮影信号Ｑからその分光反射率を求めることが可能となる。 Further, a known basis functions of the spectral reflectance of the subject, and if possible expanded by basis functions of the spectral reflectance of the color chart, (20) from the basis functions of the object as many number of bands using color chart photographed image signal G taken by the camera, it is possible to obtain the spectral reflectance from the photographing signal Q of the object.
【００５２】次に、色票撮影時と被写体撮影時において照明光が異なる場合を考える。 Next, consider a case where illumination light is different at the time when the subject captured color chart photographed.
【００５３】被写体撮影時の照明光スペクトルをＳ o ( [0053] The illumination light spectrum at the time of shooting an object S o (
λ) 、とすると（２）式は、 λ), that when the equation (2),
【００５４】となり、（５）式は、 [0054] next, Equation (5),
【００５５】と表わされる。 It is expressed as [0055]. 色票撮影時の照明光スペクトルをＳ c ( λ) とすると、（１０）式は、 When the illumination light spectrum when the color chart photographed and S c (λ), (10 ) formula,
【００５６】となり、（１１）式は、 [0056], and the expression (11),
【００５７】と表わされる。 It is expressed as [0057].
【００５９】と [0059] and
【００６０】とおき、ｅ l '(λ) をｖ n '(λ) で展開すると、ｅ l '(λ) は展開係数Ｏ' lnを用いて、 [0060] Distant, expand e l 'a (λ) v n' in (λ), e l '( λ) is the expansion coefficient O' using the ln,
【００６１】と表される。 It is expressed as [0061]. （２８）式、（２３）式から、 (28), from equation (23),
【００６２】となり、この（２９）式を [0062] next, the equation (29)
【００６３】と表わす。 [0063] to represent. そして展開誤差δ' l ( λ) による項Δ' が無視できる場合、Ａの推定ベクトルＡ' The deployment error [delta] 'l (lambda) term Δ by' If is negligible, estimation vector A of A '
【００６４】となる。 The [0064]. そして被写体の分光反射率の各基底関数の展開係数ベクトルＣの推定ベクトルＣ' は、 The estimate vector C 'is the expansion coefficient vector C of each basis function of the spectral reflectance of the subject,
【００６６】この（３２）式において、Ｑは被写体の撮影信号、Ｏ' は（２８）式の被写体の分光反射率の基底関数と被写体撮影光スペクトルの積を色票の分光反射率の基底関数と色票撮影光スペクトルの積で展開した展開係数、Ｂは色票の分光反射率の各基底関数の展開係数、 [0066] In this equation (32), Q is photographed signal of an object, O 'is (28) the basis functions of the spectral reflectance of a color chart product of basis functions and the subject photographing light spectrum of the spectral reflectance of the object and expansion coefficients developed by the product of the color chart photographed light spectrum, B is the expansion coefficient of the basis functions of the spectral reflectance of the color chart,
Ｇは色票の撮影信号である。 G is a photographing signal of the color chart.
【００６７】よって、分光反射率が既知の色票を撮影することにより、Ｇを求め、予め求めた色票の分光反射率の各基底関数の展開係数Ｂ、予め算出したＯ' と被写体の撮影信号Ｑとから、（３２）式より被写体の分光反射率の基底関数の展開係数が求められる。 [0067] Thus, by spectral reflectance shoot known color chart to obtain the G, previously obtained expansion coefficients of the basis functions of the spectral reflectance of the color chart B, previously calculated O 'and the photographing of a subject and a signal Q, is required expansion coefficients of the basis functions of the spectral reflectance of the subject than the (32) equation.
【００６８】被写体の分光反射率の基底関数と展開係数Ｃより、被写体の分光反射率が算出される。 [0068] The basis functions of the spectral reflectance of the subject than the expansion coefficient C, the spectral reflectance of the object is calculated.
【００６９】本発明では、カメラの分光感度及び撮影照明光のスペクトルが未知の場合でも、被写体の分光反射率の基底関数を展開可能な分光反射率の基底関数を有する対象物の撮影信号を用いて、被写体の撮影信号から被写体の分光反射率を推定する。 [0069] In the present invention, even if the spectrum of the spectral sensitivity and the imaging illumination light of the camera is unknown, using the imaging signal of an object having a basis function of the deployable spectral reflectance basis functions of the spectral reflectance of the subject Te, it estimates the spectral reflectance of the subject from the imaging signal of an object.
【００７０】また、色票撮影照明と被写体撮影照明が異なる場合でも、色票撮影照明光スペクトルと被写体撮影照明光スペクトルが既知であれば、被写体の撮影信号から被写体の分光反射率を推定することができる。 [0070] Also, even when the illumination color chart photographing illumination and photographing a subject are different, if the color chart photographing illumination light spectrum and the subject photographing illumination light spectrum is known, to estimate the spectral reflectance of the subject from the imaging signal of an object can.
【００７１】前述した分光反射率推定において、正確に分光反射率を推定するためには分光反射率が既知の対象物の分光反射率が満たさなければならない条件が生じる。 [0071] In the above-mentioned spectral reflectance estimation, accurate spectral reflectance spectral reflectance to estimate must satisfy the spectral reflectance of a known object condition occurs. それぞれの条件を満たす対象物を予め作成することにより既存の対象物を用いる場合よりも正確な分光反射率の推定が可能となる。 Than if by creating each satisfying the object in advance using an existing object becomes possible to estimate the precise spectral reflectance.
【００７２】上記分光反射率推定方法では、分光反射率が既知の色票の分光反射率の基底関数の数と色票の数が一致しているとして説明したが、異なる場合についても同様な手法により適用可能である。 [0072] In the spectral reflectance estimating method has been described as the number of the number of color chips of basis functions of the spectral reflectance is a spectral reflectance of a known color chart are the same, a same when different approach It can be applied by.
【００７３】また、被写体の分光反射率の基底関数の数とカラー画像信号入力装置の有するバンド数は一致していると仮定したが、異なる場合についても拡張可能であり、通常のデジタルカメラのように、３バンドの入力装置にも適用可能である。 [0073] Further, although the assumption that the number of bands with the number of the color image signal input apparatus of the basis functions of the spectral reflectance of the object are matched, it can be extended for the case where different, like a regular digital camera in, it is also applicable to an input device of the three bands.
【００７４】分光反射率が既知の対象物として、色票を例に説明したが、色票と同様の分光反射率をもつ対象物であれば、任意の対象物を本手法に適用することが可能である。 [0074] As the spectral reflectance known object, has been described color chart as an example, if the object having a spectral reflectance similar to the color chart, be applied to any object in the method possible it is.
【００７５】次に図１には、本発明によるカラー画像処理装置の第１の実施形態の構成例を示し説明する。 [0075] Next in Figure 1 shows the arrangement of the first embodiment of the color image processing apparatus according to the present invention.
【００７６】本実施形態は、カラー画像を撮影等により入力するカラー画像入力装置１と、同一照明光Ａの下に配置された指定チャート２及び被写体３と、観察照明光スペクトルデータを記憶する観察照明光スペクトルデータ保存部４と、例えば、同一照明光Ａの下に配置された指定チャート２及び被写体３を順次または、同時にカラー画像入力装置１で撮影し、出力されるそれぞれ画像信号Ｇ及びＱと予め画像処理装置内部に保存していた色票基底関数データ、色票展開係数データ、等色関数データとから被写体３の分光反射率、ＸＹＺ値を推定し、ＲＧ [0076] This embodiment includes a color image input device 1 for inputting a shooting such a color image, the designated chart 2 and the object 3 arranged under the same illumination light A, the observation that stores the observation illumination light spectral data an illumination light spectral data storage unit 4, for example, a designation chart 2 and the object 3 arranged under the same illumination light a sequentially or simultaneously captured by a color image input device 1, each image signal outputted G and Q When pre-image processor color chart basis function data has been stored therein, the color chart expansion coefficient data, the spectral reflectance of the subject 3 from the color matching function data, to estimate the XYZ value, RG
Ｂ信号を出力する画像処理装置５と、ＲＧＢ信号から被写体のカラー画像を表示するＣＲＴモニタ６とで構成される。 An image processing device 5 for outputting a B signal, and a from the RGB signal and the CRT monitor 6 which displays a color image of the subject.
【００７７】本実施形態では、画像処理装置により推定した被写体の分光反射率から観察照明光下におけるXYZ [0077] In the present embodiment, XYZ in the observation under illumination light from the spectral reflectance of the subject estimated by the image processing apparatus
を求め、更にカラー画像としてＣＲＴモニタに表示することを例としているが、勿論これに限定されるものではなく、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の表示装置やカラープリンタ等の印刷装置に対する表示・印刷にも適用可能である。 Look, further although an example to be displayed on the CRT monitor as a color image, but the present invention of course is not limited to this, the display and print to the printing device for a display device or the like color printers, such as a liquid crystal display and a plasma display It can also be applied. また、分光反射率、XYZ 値のデータとしての保存も可能である。 Further, the spectral reflectance, it is possible also stored as data of the XYZ values.
【００７８】このように構成されたカラー画像処理装置において、カラー画像入力装置１で指定チャート２及び被写体３とを同時に撮影した場合、指定チャート２の画像信号を画像処理装置５内にて図示しない指定チャート抽出装置により被写体撮影信号から抽出する。 [0078] In such a color image processing apparatus having the structure, when simultaneously capturing a specified chart 2 and the object 3 in the color image input device 1, not shown an image signal of the designated chart 2 in the image processing apparatus 5 extracting from the object photographing signal by the specified chart extractor.
【００７９】カラー画像入力装置１は、図５（ａ）に示すように、カメラレンズ１０１、フィルタターレット１ [0079] The color image input device 1, as shown in FIG. 5 (a), a camera lens 101, filter turret 1
０２に装着される複数の干渉フィルタ１０３の透過光を半導体撮像素子例えば、ＣＣＤ１０４上に結像する。 02 semiconductor imaging device transmitted light of a plurality of interference filters 103 which are mounted, for example, forms an image on CCD 104.
【００８０】これらの干渉フィルタ１０３は、図５ [0080] These interference filter 103, FIG. 5
（ｂ）に模式的に示すような円形のフィルタターレット１０２に装着されており、モータ１０５によりフィルタターレット１０２が回転され、各干渉フィルタ１０３が順次、カメラレンズ１０１の後面に装填され、対応するバンドの画像がＣＣＤ１０４で撮影される。 (B) in which is mounted a circular filter turret 102 as shown schematically, the filter turret 102 is rotated by the motor 105, each of the interference filters 103 are sequentially loaded on the rear surface of the camera lens 101, the corresponding band image of is taken in CCD104. このＣＣＤ The CCD
１０４は、例えば、６４０画素×４８０画素の画素数を有している。 104, for example, has a number of pixels 640 × 480 pixels. 勿論画素数は限定されるものではない。 Not of course intended to the number of pixels is limited.
【００８１】ＣＣＤ１０４により撮影された画像の出力信号は、上記画像処理装置５に送出される。 [0081] The output signal of the image captured by CCD104 is sent to the image processing apparatus 5.
【００８２】次に図７には前述した指定チャート２の一例を示す。 [0082] Next in Figure 7 shows an example of the specified chart 2 described above. この指定チャート２は、１０枚の色票から構成されており、各色票の分光反射率は、独立な１０個の基底関数により展開可能である。 The designation chart 2 is composed of 10 sheets of color chips, spectral reflectance of each color chip can be expanded by independent ten basis functions. カラー画像入力装置１ The color image input device 1
により取得された画像信号Ｇ及びＱは、１０枚の６４０ Image signal G and Q obtained by the 10 sheets 640
画素×４８０画素サイズ、各画素１０ビットの画像データとして画像処理装置５に入力される。 Pixel × 480 pixel size, are input to the image processing apparatus 5 as an image data of each pixel 10 bits.
【００８３】そして、画像信号Ｇ及びＱが入力された画像処理装置５は、さらに観察照明光スペクトルデータ保存部４から観察照明光スペクトルデータを入力する。 [0083] Then, the image processing apparatus 5 in which the image signals G and Q are inputted, further inputs the observation illumination light spectrum data from the observation illumination light spectral data storage unit 4. この観察照明光スペクトルデータは、３８０nmから７８０ This observation illumination light spectral data, from 380 nm 780
nmまでの波長領域における１nm間隔の観察照明光の強度値からなる。 Consisting intensity values ​​of the observation illumination light 1nm intervals in the wavelength region of up to nm.
【００８４】この画像処理装置５では、これらの入力データおよび予め画像処理装置内部に保存していた色票基底関数データ、色票展開係数データ、等色関数データとから被写体の分光反射率、ＸＹＺ値を推定し、さらにＣ [0084] In the image processing apparatus 5, the input data and pre-image processor color chart basis function data has been stored therein, the color chart expansion coefficient data, the spectral reflectance of the subject and a color matching function data, XYZ estimating a value, further C
ＲＴモニタ６の特性データから観察側照明光下における被写体３のＸＹＺ値をＣＲＴモニタ６画面上に表示するためのＲＧＢ信号を出力する。 And it outputs the RGB signals for displaying the XYZ values ​​of the object 3 on the CRT monitor 6 screen under observation side illumination light from the characteristic data of the RT monitor 6. そしてＣＲＴモニタ６ And CRT monitor 6
は、画像処理装置により出力されたＲＧＢ信号を入力し、被写体のカラー画像を表示する。 Receives the RGB signals output by the image processing apparatus displays a color image of the subject.
【００８５】次に図２を参照して、本実施形態の画像処理装置５の構成について詳細に説明する。 [0085] Referring now to FIG. 2, a detailed description of a configuration of an image processing apparatus 5 of the present embodiment.
【００８６】この画像処理装置５は、大別すると、分光反射率算出部７、三刺激値算出部８、およびＲＧＢ値算出部９から構成されている。 [0086] The image processing apparatus 5 basically comprises and a spectral reflectance calculating section 7, tristimulus value calculation unit 8 and the RGB value calculating unit 9,.
【００８７】まず、分光反射率算出部７は、複数の色票からなる指定チャートの撮影画像から各色票に対応する撮影信号値の平均値を適当な領域について算出し、色票撮影信号として保存する色票撮影信号保存部１１と、予め求められている指定チャート内の各色票の分光反射率の各基底関数に対応する展開係数を保存する色票展開係数保存部１２と、カラー画像入力装置１から入力された被写体撮影信号Ｑ、色票撮影信号保存部１１から入力された色票撮影信号Ｇ、および色票展開係数保存部１２から入力された展開係数Ｂとから被写体の展開係数Ｃを算出する被写体展開係数算出部１０と、色票基底関数ｖ n [0087] First, spectral reflectance calculating section 7, the average value of the imaging signal value corresponding from the photographed image of the designated chart composed of a plurality of color charts each color chip is calculated for the appropriate region, saved as a color chart photographed signal a color chart photographed signal storage unit 11, a color chart expansion coefficient storage unit 12 for storing the expansion coefficient for each basis function of the spectral reflectance of each color chip in the specified chart obtained in advance, a color image input device input 1 a subject photographing signal Q, the color chart photographed signal inputted from the color chart photographed signal storage unit 11 G, and from the expansion coefficient B input from the color chip expansion coefficient storage unit 12 the expansion coefficient C of the subject a subject expansion coefficient calculating unit 10 which calculates color chart basis function v n
( λ) （ｎ＝１〜１０）を保存する色票基底関数保存部１４と、被写体展開係数算出部１０より算出された展開係数Ｃおよび色票基底関数保存部１４より出力された被写体の基底関数ｖ n ( λ) （ｎ＝１〜１０）とから被写体の分光反射率ｐ( λ) を算出する分光反射率合成部１ (Λ) (n = 1~10) and color chip basis function storage unit 14 for storing the basal of the subject output from the expansion coefficients C and the color chart basis function storage unit 14 is calculated from the object expansion coefficient calculating unit 10 function v n (λ) (n = 1~10) because the spectral reflectance synthesizing unit 1 for calculating a spectral reflectance p (lambda) of an object
【００８８】図３には、上記被写体展開係数算出部１０ [0088] Figure 3 is the subject expansion coefficient calculation unit 10
の構成を示し説明する。 It is shown and described the configuration.
【００８９】色票展開係数保存部１２から入力された展開係数Ｂから逆行列演算部Ａ１９により算出された展開係数Ｂの逆行列Ｂ -1及び色票撮影信号保存部１１から入力された色票撮影信号Ｇを行列乗算部Ａ２０に入力し、 [0089] color chart input from the inverse matrix B -1 and color chart photographed signal storage unit 11 of the expansion coefficient B calculated by the inverse matrix calculation unit A19 from the expansion coefficient B input from the color chip expansion coefficient storage section 12 enter the imaging signal G in the matrix multiplication unit A20,
行列ＧＢ -1を算出する。 To calculate the matrix GB -1. 算出されたＧＢ -1を逆行列演算部Ｂ２１に入力し、逆行列（ＧＢ -1 ） -1とした後に、行列乗算部Ｂ２２に入力する。 Enter the calculated GB -1 in inverse matrix calculation unit B21, after the inverse matrix (GB -1) -1, and inputs to the matrix multiplication unit B22. この行列乗算部Ｂ２２では、更に被写体撮影信号Ｑを入力し、逆行列演算部Ｂ２ In the matrix multiplication unit B22, further enter the subject imaging signal Q, the inverse matrix calculation unit B2
１により出力された（ＧＢ -1 ） -1とから展開係数Ｃ＝ Expansion coefficients from output by 1 (GB -1) -1 Metropolitan C =
（ＧＢ -1 ） -1 Ｑを算出する。 (GB -1) to calculate the -1 Q.
【００９０】次に図４に分光反射率合成部１３の構成を示し説明する。 [0090] The following is a configuration of a spectroscopic reflectance synthesizing unit 13 in FIG. 4 will be described.
【００９１】この分光反射率合成部１３は、色票基底関数ｖ n ( λ) と対応する被写体展開係数Ｃを乗算する基底係数乗算部２３と、分光反射率を算出する基底関数積算部２４とで構成される。 [0091] The spectral reflectance synthesizing unit 13 includes a base coefficient multiplying unit 23 for multiplying the subject expansion coefficient C corresponding to the color chart basis function v n (lambda), and basis function integrating unit 24 that calculates a spectral reflectance in constructed.
【００９２】まず、基底係数乗算部２３では、被写体展開係数算出部１０から入力された被写体展開係数Ｃ及び色票基底関数保存部１４から入力された色票基底関数ｖ [0092] First, the base coefficient multiplying unit 23, a color chart basis functions is input from the object expansion coefficient C and the color chart basis function storage unit 14 that is input from the object expansion coefficient calculating unit 10 v
n (λ) から各色票基底関数ｖ n ( λ) と対応する被写体展開係数Ｃ＝Ｃ n （ｎ＝１〜１０）を乗算し、基底関数積算部２４に出力する。 multiplied by n (lambda) each color chip from basis function v n (lambda) and the corresponding object expansion coefficient C = C n (n = 1~10 ), and outputs the basis function integrating unit 24.
【００９３】そして基底関数積算部２４では、基底係数乗算部２３から入力したデータを各波長ごとに全ての基底関数ｃ n ｖ n （λ）（ｎ＝１〜１０）について加算し、分光反射率を算出する。 [0093] Then, in basis function integrating unit 24, the data input from the base coefficient multiplying unit 23 adds all the basis function c n v n (λ) ( n = 1~10) for each wavelength, the spectral reflectance It is calculated.
【００９４】次に図２に示した三刺激値算出部８では、 [0094] Next, in tristimulus value calculation unit 8 shown in FIG. 2,
分光反射率算出部７で算出された被写体の分光反射率、 Spectral reflectance of the subject calculated by the spectral reflectance calculating section 7,
観察照明光スペクトルデータ保存部４から入力された観察照明光スペクトルデータ及び、等色関数データ保存部１５に予め保存されている等色関数データとから、三刺激値演算部１６において、被写体の観察照明光下における三刺激値ＸＹＺを算出し、ＲＧＢ値算出部９に出力する。 Observation illumination light spectral data storage unit 4 has been observed illumination light spectrum data and input from, and a color matching function data stored in advance in the color matching function data storage unit 15, the tristimulus value calculation unit 16, the observation of the subject calculating the tristimulus values ​​XYZ under the illumination light, and outputs the RGB value calculation section 9.
【００９５】このＲＧＢ値算出部９は、図６に示すように、表示モニタの特性データを保存するＣＲＴモニタプロファイル保存部１７と、表示モニタの特性データを用いてXYZ 値をモニタ入力信号ＲＧＢ値に変換する出力信号算出部１８とで構成される。 [0095] The RGB value calculation unit 9, as shown in FIG. 6, a CRT monitor profile storage 17 for storing the characteristic data of the display monitor, the monitor input signal RGB values ​​XYZ values ​​using the characteristic data of the display monitor composed of the output signal calculation unit 18 to be converted to.
【００９６】この表示モニタの特性データは、蛍光体三刺激値データ保存部２５に保存されているマトリクスＭ [0096] property data of the display monitor, the matrix M, which is stored in the phosphor tristimulus value data storage unit 25
及び、ＲＧＢ階調特性データ保存部２６に保存されているガンマカーブγ R γ G γ Bとからなり、マトリクスＭ And consists of a gamma curve γ R γ G γ B stored in the RGB gradation characteristic data storage unit 26, the matrix M
は、３×３の要素からなるマトリクス、ガンマカーブγ It comprises a matrix consisting of elements of 3 × 3, the gamma curve γ
R γ G γ Bは、ＲＧＢ各入力値に対する出力輝度値である。 R γ G γ B is the output luminance values for each of RGB input values.
【００９７】ＲＧＢ値算出部９は、三刺激値算出部８において算出されたＸＹＺ値と蛍光体三刺激値データ保存部２５に保存されているマトリクスＭとを行列乗算部２ [0097] RGB value calculating unit 9, the tristimulus value calculation unit XYZ value calculated in 8 and the phosphor tristimulus value data storage unit 25 matrix stored in the M and the matrix multiplication unit 2
７で乗算し、階調補正部２８でその乗算した結果とＲＧ Multiplied by 7, the results thereof multiplied by the gradation correction section 28 and RG
Ｂ階調特性データ保存部２６に保存されているガンマカーブにより階調の補正を行い、ＲＧＢ信号に変換する。 Corrects the gradation by a gamma curve that is stored in the B tone characteristic data storage unit 26, it converts the RGB signal.
【００９８】この算出されたＲＧＢ信号は、ＣＲＴモニタに入力されＣＲＴモニタ上に被写体のカラー画像が表示される。 [0098] RGB signals this is calculated, the color image of the subject on the CRT monitor is input to the CRT monitor is displayed.
【００９９】次に本発明によるカラー画像処理装置の第２の実施形態について説明する。 [0099] Next a second embodiment of a color image processing apparatus according to the present invention will be described.
【０１００】本実施形態は、図８に示すように、カラー画像を撮影等により入力するカラー画像入力装置１と、 [0100] The present embodiment, as shown in FIG. 8, a color image input device 1 for inputting a shooting such a color image,
同一照明光Ａの下に配置された指定チャート２及び被写体３と、後述する観察照明光スペクトルデータを記憶する観察照明光スペクトルデータ保存部４と、後述する被写体基底関数ｅ l （λ）を保存する被写体基底関数保存部２９と、同一照明光Ａの下に配置された指定チャート２及び被写体３を順次または、同時にカラー画像入力装置１で撮影し、出力されるそれぞれの画像信号Ｇ及びＱ Save the specified chart 2 and the object 3 arranged under the same illumination light A, the observation illumination light spectral data storage unit 4 for storing the observation illumination light spectrum data to be described later, which will be described later subject basis functions e l a (lambda) the object basis function storage unit 29 for the designated chart 2 and the object 3 arranged under the same illumination light a sequentially or simultaneously captured by a color image input device 1, each of the image signals output G and Q
と予め画像処理装置内部に保存していた色票基底関数データ、色票展開係数データ、等色関数データとから被写体３の分光反射率、ＸＹＺ値を推定し、ＲＧＢ信号を出力する画像処理装置３０と、ＲＧＢ信号から被写体のカラー(RGB) 画像を表示するＣＲＴモニタ６とで構成される。 When pre-image processor color chart basis function data has been stored therein, the color chart expansion coefficient data, the spectral reflectance of the subject 3 from the color matching function data, to estimate the XYZ value, the image processing apparatus for outputting RGB signals 30, constituted by the RGB signal and the CRT monitor 6 to display a color (RGB) image of the object.
【０１０１】カラー画像入力装置１は、前述した第１の実施形態のカラー画像入力装置と同等であり、図５に示した干渉フィルタを配置されたフィルタターレットを装着している。 [0102] The color image input device 1 is equivalent to the color image input device of the first embodiment described above, wearing the filter turret disposed an interference filter shown in FIG. また、指定チャートにおいても前述した図７の構成と同等であり、ここでの説明は省略する。 Also, is equivalent to the configuration of FIG. 7 also described above in specified chart, the description thereof is omitted here.
【０１０２】この画像処理装置３０は、カラー画像入力装置１により撮影された画像信号Ｇ及びＱを入力し、観察照明光スペクトルデータを観察照明光スペクトルデータ保存部４から入力し、被写体の基底関数データを被写体基底関数保存部２９から入力する。 [0102] The image processing apparatus 30 receives the image signal G and Q taken by the color image input device 1 inputs the observation illumination light spectrum data from the observation illumination light spectral data storage unit 4, the object basis functions inputting the data from the object basis function storage unit 29. ここで、観察照明光スペクトルデータは、３８０nmから７８０nmまでの波長領域における１nm間隔の観察照明光の強度値とする。 Here, the observation illumination light spectral data, the intensity values ​​of the observation illumination light 1nm intervals in the wavelength range from 380nm to 780 nm.
【０１０３】画像処理装置３０では、これらの入力データ及び予め画像処理装置内部に保存していた色票展開係数Ｂ、被写体の基底関数を色票の基底関数により展開したときの展開係数Ｏ、色票基底関数ｖn ( λ) 、等色関数データとから被写体の分光反射率、ＸＹＺ値を推定し、さらにＣＲＴモニタの特性データとから観察側照明光下における被写体のＸＹＺ値をＣＲＴモニタ上に表示するためのＣＲＴモニタへの入力ＲＧＢ信号を出力する。 [0103] In the image processing apparatus 30, the expansion coefficient O when developed by the basis functions of these input data and pre-image processor color chart expansion coefficient B have stored therein, the color chart basis functions subject, color vote basis functions vn (lambda), the spectral reflectance of the subject and a color matching function data, to estimate the XYZ value, further displaying the XYZ values ​​of the subject under observation side illumination on a CRT monitor and a CRT monitor of characteristic data and it outputs the input RGB signals to the CRT monitor for. ＣＲＴモニタは画像処理装置により出力されたＲＧ CRT monitors output by the image processing apparatus RG
Ｂ信号を入力し、被写体のカラー画像を表示する。 Enter the B signal, and displays a color image of the subject.
【０１０４】次に画像処理装置の構成についてより詳細に説明する。 [0104] Next will be described in more detail the structure of an image processing apparatus.
【０１０５】この画像処理装置３０は、図９に示すように大別すると、分光反射率算出部３１、三刺激値算出部８、およびＲＧＢ値算出部９から構成されている。 [0105] The image processing apparatus 30 is roughly as shown in FIG. 9, and a spectral reflectance calculating section 31, the tristimulus value calculation unit 8 and the RGB value calculating unit 9,. ここで、本実施形態の構成部位で図２に示した構成部位と同等の部位には、同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。 Here, the sites Component Part equal the components depicted in FIG. 2 of the present embodiment, the detailed description with the same reference numerals will be omitted.
【０１０６】まず、分光反射率算出部３１は、色票撮影信号を保存する色票撮影信号保存部１１と、展開係数Ｂ [0106] First, spectral reflectance calculating unit 31, a color chart photographed signal storage unit 11 for storing the color chart photographed signal, expansion coefficient B
を保存する色票展開係数保存部１２と、色票基底関数ｖ A color chart expansion coefficient storage unit 12 for storing the color chart basis function v
n (λ) （ｎ＝１〜１０）を保存する色票基底関数保存部１４と、被写体基底関数ｅ l ( λ) を色票基底関数ｖ n (λ) (n = 1~10 ) and color chip basis function storage unit 14 for storing the subject basis functions e l (lambda) of the color chart basis function v
n ( λ) により展開した時の展開係数Ｏを算出する被写体基底展開係数算出部３２と、被写体撮影信号Ｑ、色票撮影信号Ｇ、展開係数Ｂ及び展開係数Ｏにより展開係数Ｃを算出する被写体展開係数算出部３３と、展開係数Ｃ the subject base expansion coefficient calculating unit 32 which calculates the expansion coefficient O when expanded by n (lambda), the subject of calculating object shooting signal Q, the color chart photographed signal G, the expansion coefficient C by expansion coefficients B and expansion coefficient O the expansion coefficient calculation unit 33, the expansion coefficient C
及び被写体基底関数保存部２９から出力された基底関数ｅ l ( λ) とから被写体の分光反射率ｐ（λ）を算出する分光反射率合成部１３とで構成される。 And composed of a spectral reflectance synthesizing unit 13 for calculating the spectral reflectance of the subject p (lambda) from the object basis function basis function output from the storage unit 29 e l (λ).
【０１０７】このように構成された分光反射率算出部３ [0107] spectral reflectance calculating section 3 configured as above
１は、カラー画像入力装置１から出力された被写体撮影信号Ｑ及び指定チャート撮影信号Ｇを、被写体展開係数算出部３３、色票撮影信号保存部１１にそれぞれ入力する。 1, a is the subject captured signals Q and designation chart capture signal G output from the color image input device 1 inputs object expansion coefficient calculating unit 33, a color chart photographed signal storage unit 11, respectively. 色票撮影信号保存部１１では、複数の色票からなる指定チャート画像から各色票に対応する撮影信号値の平均値を適当な領域において算出し、色票撮影信号として保存する。 In color chart photographed signal storage unit 11, an average value of the imaging signal value corresponding the specified chart image consisting of a plurality of color charts each color chip is calculated in a suitable region is stored as the color chart photographed signal. また、色票展開係数保存部１２では、予め求められている指定色票内の各色票の各基底関数に対応する展開係数を保存している。 Also, to save the expansion coefficients for each basis function of each color chip of the color chart expansion The coefficient storage unit 12, the specified color chips obtained in advance.
【０１０８】そして、被写体基底展開係数算出部３２では、色票基底関数保存部１４から入力した色票基底関数ｖ n ( λ) と、被写体基底関数保存部２９から入力した被写体基底関数ｅ l ( λ) とに基づき、被写体基底関数ｅ l ( λ) を色票基底関数ｖ n ( λ) により展開した時の展開係数Ｏを算出する。 [0108] Then, the subject base expansion coefficient calculating unit 32, a color chart basis as a function color chip basis function inputted from the storage unit 14 v n (λ), the object basis function storage unit 29 subject basis function input from e l ( based on a lambda), and calculates the expansion coefficient O when deployed object basis functions e l a (lambda) by color chip basis function v n (λ).
【０１０９】被写体展開係数算出部３３は、カラー画像入力装置１から入力された被写体撮影信号Ｑ、色票撮影信号保存部１１から入力された色票撮影信号Ｇ、及び色票展開係数保存部１２から入力された展開係数Ｂ及び、 [0109] subject expansion coefficient calculation unit 33, a subject photographing signal Q, the color chart photographed signal G, and the color chart expansion coefficient storage unit 12 that is input from the color chart photographed signal storage unit 11 that is input from the color image input device 1 expansion coefficient B and is input from,
被写体基底展開係数算出部３２から入力した展開係数Ｏ Expansion coefficient O input from the subject base expansion coefficient calculating unit 32
に基づき、被写体を被写体基底関数ｅ l ( λ) により展開したときの展開係数Ｃ（Ｃ＝（ＧＢ -1 Ｏ） -1 Ｑ）を算出し、分光反射率合成部１３に出力する。 The basis, subject to calculate the expansion coefficients C (C = (GB -1 O ) -1 Q) when expanded by the object basis function e l (lambda), and outputs the spectral reflectance synthesizing unit 13.
【０１１０】図１０に、被写体展開係数算出部３３の構成を示し、説明する。 [0110] Figure 10 shows the structure of the subject expansion coefficient calculating unit 33 will be described.
【０１１１】上記色票展開係数保存部１２から入力された展開係数Ｂから逆行列演算部Ａ３４により算出された展開係数Ｂの逆行列Ｂ -1と、色票撮影信号保存部１１から入力された色票撮影信号Ｇと、被写体基底展開係数算出部３２から入力された展開係数Ｏを行列乗算部Ａ３５ [0111] The inverse matrix B -1 of the calculated expansion coefficient B by the inverse matrix calculation unit A34 from the expansion coefficient B input from the color chip expansion coefficient storage unit 12, input from the color chart photographed signal storage unit 11 color chart photographed signal G and, subject base expansion coefficient calculating unit 32 matrix multiplication unit expansion coefficient O input from the A35
に入力し、行列ＧＢ -1 Ｏを算出する。 It entered to calculate the matrix GB -1 O. この行列ＧＢ -1 Ｏ This matrix GB -1 O
を逆行列演算部Ｂ３６に入力し、逆行列（ＧＢ -1 Ｏ） -1 Enter into inverse matrix calculation unit B36, an inverse matrix (GB -1 O) -1
とした後、行列乗算部Ｂ３７に入力する。 After a, it is input to the matrix multiplication unit B37.
【０１１２】この行列乗算部Ｂ３７では、更に被写体撮影信号Ｑを入力し、逆行列演算部Ｂ３６から出力された逆行列（ＧＢ -1 Ｏ） -1とから被写体の展開係数Ｃ＝（Ｇ [0112] In the matrix multiplication unit B37, further subject photographing signal Q inputted to, the expansion coefficient of the object from the inverse matrix (GB -1 O) -1 Metropolitan output from the inverse matrix calculation unit B36 C = (G
Ｂ -1 Ｏ） -1 Ｑを算出し、分光反射率合成部１３に出力する。 B -1 O) calculates -1 Q, and outputs the spectral reflectance synthesizing unit 13. そして、図９に示したように、分光反射率合成部１３では、被写体展開係数算出部３３から算出された展開係数Ｃ及び、被写体基底関数保存部２９から出力された被写体の基底関数ｅ l ( λ) とに基づき、被写体の分光反射率ｐ(λ) を算出する。 Then, as shown in FIG. 9, the spectral reflectance synthesizing unit 13, the expansion coefficient was calculated from the object expansion coefficient calculating unit 33 C and, of the subject output from the subject basis function storage unit 29 basis functions e l ( based on a lambda), and calculates the spectral reflectance of the subject p (λ).
【０１１３】図１１には、分光反射率合成部１３の構成を示し、説明する。 [0113] Figure 11 shows the configuration of the spectral reflectance synthesizing unit 13 will be described. この分光反射率合成部１３は、被写体基底関数ｅ l ( λ) と対応する被写体展開係数Ｃを乗算する基底係数乗算部３８と、分光反射率を算出する基底関数積算部２４とで構成される。 The spectral reflectance synthesizing unit 13 is composed of a base coefficient multiplying unit 38 for multiplying the subject expansion coefficient C corresponding to the object basis function e l (lambda), and basis function integrating unit 24 that calculates a spectral reflectance .
【０１１４】この基底係数乗算部３８は、被写体展開係数算出部３３から入力された被写体展開係数Ｃと、被写体基底関数保存部２９から入力された被写体基底関数ｅ [0114] The base coefficient multiplying unit 38, the object and the object expansion coefficient C which is input from the expansion coefficient calculation unit 33, the object basis function storage unit 29 subject basis functions e input from
l (λ) から各被写体基底関数ｅ l ( λ) と対応する被写体展開係数Ｃ＝ｃ l （ｌ＝１〜１０）とを乗算し、基底関数積算部２４に出力する。 l each object basis function from (λ) e l (λ) and the corresponding object expansion coefficient C = c l (l = 1~10 ) and multiplied by the outputs to the basis function integrating unit 24. そして基底関数積算部２ The basis function integration unit 2
４では、基底係数乗算部３８から入力したデータを各波長ごとに全ての基底関数ｃ l ｅ l ( λ) （ｌ＝１〜１ In 4, all basis functions of data input from the base coefficient multiplication unit 38 for each wavelength c l e l (λ) ( l = 1~1
０）について加算し、三刺激値算出部８に出力する。 0) by adding the outputs tristimulus value calculation unit 8.
【０１１５】図９に示す上記三刺激値算出部８では、分光反射率合成部１３において算出された被写体の分光反射率と、観察照明光スペクトルデータ保存部４から入力された観察照明光スペクトルデータと、等色関数データ保存部１５に予め保存されている等色関数データとに基づき、三刺激値演算部１６で被写体の観察照明光下における三刺激値ＸＹＺを算出し出力信号算出部１８に出力する。 [0115] In the tristimulus value calculation unit 8 shown in FIG. 9, the spectral reflectance of the subject that is calculated in the spectral reflectance synthesizing unit 13, the input observation illumination light spectrum data from the observation illumination light spectral data storage unit 4 If, based on the color matching function data stored in advance in the color matching function data storage unit 15, the three stimulation value calculation unit 16 calculates the tristimulus values ​​XYZ in the observation under illumination light of a subject to output signal calculation unit 18 Output.
【０１１６】図６に示すように、出力信号算出部１８では、三刺激値算出部８において算出されたＸＹＺ値をＣ [0116] As shown in FIG. 6, the output signal calculation unit 18, the XYZ values ​​calculated in tristimulus value calculation unit 8 C
ＲＴモニタプロファイル保存部１７に予め保存されている表示モニタの特性データを用いて、モニタ入力用のＲ By using the characteristic data of the display monitor which is previously stored in the RT monitor profile storage 17, R for monitoring input
ＧＢ信号に変換する。 To convert to GB signal. この表示モニタの特性データは、 Characteristic data of the display monitor,
図6 に示す蛍光体三刺激値データ保存部２５に保存されているマトリクスＭ及びＲＧＢ階調特性データ保存部２ Matrix M and RGB gradation stored in the phosphor tristimulus value data storage unit 25 shown in FIG. 6 property data storage unit 2
６に保存されているガンマカーブγ R γ G γ Bとからなり、マトリクスＭは、３×３の要素からなるマトリクス、ガンマカーブγ R γ G γ BはＲＧＢ各入力値に対する出力輝度値である。 Consists of a gamma curve γ R γ G γ B stored in the 6, the matrix M is a matrix consisting of elements of 3 × 3, the gamma curve γ R γ G γ B is the output luminance values for each of RGB input values . ＲＧＢ値算出部９から出力されたＲＧＢ信号はＣＲＴモニタ６に入力され、ＣＲＴモニタ６上に被写体のカラー画像を表示する。 RGB signals output from the RGB value calculating unit 9 is inputted to the CRT monitor 6, and displays a color image of a subject on the CRT monitor 6.
【０１１７】次に図１２には、本発明によるカラー画像処理装置の第３の実施形態の構成例を示し、説明する。 [0117] Next in Figure 12 shows a configuration example of a third embodiment of a color image processing apparatus according to the present invention will be described.
ここで、本実施形態の構成部位で図８に示した構成部位と同等の部位には、同じ参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。 Here, the component parts equivalent to parts shown in FIG. 8 in construction sites of this embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof is omitted.
【０１１８】本実施形態は、カラー画像を撮影等により入力するカラー画像入力装置１と、照明光Ａの下に配置された指定チャート２ａ及び照明光Ａとは異なる照明光Ｂの下に配置された被写体３ａと、観察照明光スペクトルデータを記憶する観察照明光スペクトルデータ保存部４と、被写体基底関数ｅ l ( λ）を保存する被写体基底関数保存部２９と、後述する被写体撮影照明光スペクトルデータを保存する被写体撮影照明光スペクトルデータ保存部３９と、指定チャート撮影照明光スペクトルデータを保存する指定チャート撮影照明光スペクトルデータ保存部４０と、撮影された指定チャート２ａ及び被写体３ａの画像信号Ｇ及びＱと、予め画像処理装置内部に保存していた色票基底関数データ、色票展開係数データ、 [0118] This embodiment includes a color image input device 1 for inputting a shooting such a color image, is placed under the different illumination light B from the specified chart 2a and the illumination light A arranged under the illumination light A and the object 3a has, the observation illumination light spectral data storage unit 4 for storing the observation illumination light spectrum data, object basis function e l (lambda) and the object basis function storage unit 29 for storing the subject photographing illumination light spectrum data described later a subject imaging illumination light spectral data storage unit 39 for storing the a designation chart imaging illumination light spectral data storage unit 40 for storing the specified chart photographing illumination light spectrum data, image signal G of the photographed specified chart 2a and the object 3a and Q and advance the image processing apparatus color chart basis function data has been stored therein, the color chart expansion coefficient data,
等色関数データとから被写体３ａの分光反射率、ＸＹＺ Spectral reflectance and a color matching function data of the object 3a, XYZ
値を推定し、ＲＧＢ信号を出力する画像処理装置４１ Estimating the value, the image processing device 41 outputs RGB signals
と、ＲＧＢ信号から観察側照明光下における被写体のＸ When, X of the object under observation side illumination from the RGB signals
ＹＺ値を表示するＣＲＴモニタ６とで構成される。 Composed of a CRT monitor 6 for displaying the YZ value.
【０１１９】上記カラー画像入力装置１は、前述した第１の実施形態のカラー画像入力装置と同等であり、図５ [0119] The color image input device 1 is equivalent to the color image input device of the first embodiment described above, FIG. 5
に示した干渉フィルタを配置されたフィルタターレットを装着している。 And a filter turret mounted to the interference filter is arranged as shown in. また、指定チャートにおいても前述した図７の構成と同等であり、ここでの説明は省略する。 Also, is equivalent to the configuration of FIG. 7 also described above in specified chart, the description thereof is omitted here.
また各照明光スペクトルデータは、３８０nmから７８０ The respective illumination light spectrum data, 780 from 380nm
nmまでの波長領域における１nm間隔の照明光の強度値からなる。 Consisting intensity value of the illumination light 1nm intervals in the wavelength region of up to nm. また、被写体の基底関数データを被写体基底関数保存部２９から入力する。 Further, it inputs the basis function data of the object from the object basis function storage unit 29.
【０１２０】この画像処理装置４１は、これらの入力データ及び予め画像処理装置内部に保存していた色票展開係数Ｂ、被写体の基底関数と被写体撮影照明光との積を色票の基底関数と指定チャート撮影照明光との積により展開した展開係数Ｏ' 、被写体の基底関数ｅ l ( λ) 、 [0120] The image processing apparatus 41 includes a basis function of these input data and pre-image processor color chip development has been stored in an internal factor B, a color chart the product of the basis functions of the object and the subject imaging illumination light expansion coefficient O was expanded by the product of the specified chart imaging illumination light ', subject basis functions e l (lambda),
等色関数データとから被写体の分光反射率、ＸＹＺ値を推定し、さらにＣＲＴモニタ６の特性データとから観察側照明光下における被写体のＸＹＺ値をＲＧＢ信号として、ＣＲＴモニタ６に出力する。 Spectral reflectance of the subject and a color matching function data, to estimate the XYZ value, further as RGB signals XYZ values ​​of the subject under observation side illumination light from the characteristic data of the CRT monitor 6, and outputs to CRT monitor 6. そしてＣＲＴモニタ６ And CRT monitor 6
では、そのＲＧＢ信号に基づき、被写体のカラー画像を表示する。 So based on the RGB signals, and displays a color image of the subject.
【０１２１】次に図１３には、画像処理装置４１の構成例を示し説明する。 [0121] Next in Figure 13 shows the arrangement of an image processing apparatus 41.
【０１２２】この画像処理装置４１は、大別すると、分光反射率算出部４２、三刺激値算出部８、およびＲＧＢ [0122] The image processing apparatus 41 basically comprises a spectral reflectance calculating section 42, the tristimulus value calculation unit 8, and RGB
値算出部９から構成されている。 And a value calculator 9. ここで、本実施形態の構成部位で図９に示した構成部位と同等の部位には、同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。 Here, the sites Component Part equal the components depicted in FIG. 9 of this embodiment, and the detailed description with the same reference numerals will be omitted.
【０１２３】この分光反射率算出部４２は、色票撮影信号を保存する色票撮影信号保存部１１と、展開係数Ｂを保存する色票展開係数保存部１２と、色票基底関数ｖ n [0123] The spectral reflectance calculating unit 42 includes a color chart photographed signal storage unit 11 for storing the color chart photographed signal, and a color chart expansion coefficient storage unit 12 for storing the expansion coefficients B, the color chart basis function v n
( λ) （ｎ＝１〜１０）を保存する色票基底関数保存部１４と、色票基底関数ｖ n (λ) 、被写体基底関数ｅ (Lambda) and (n = 1 to 10) color chart basis function storage unit 14 for storing the color chart basis function v n (lambda), the object basis function e
l ( λ) 、指定チャート撮影照明光スペクトルデータＳ l (λ), specify chart photographing illumination light spectrum data S
c ( λ) 及び被写体撮影照明光スペクトルデータＳ o ( c (lambda) and the subject photographing illumination light spectrum data S o (
λ) に基づき、展開係数Ｏ' を算出する被写体基底展開係数算出部４３と、被写体撮影信号Ｑ、色票撮影信号Ｇ、展開係数Ｂ及び展開係数Ｏ' により展開係数Ｃ' Based on lambda), 'the object underlying expansion coefficient calculating unit 43 for calculating a subject photographing signal Q, the color chart photographed signal G, the expansion coefficient B and the expansion coefficient O' expansion coefficient from O expansion coefficients C '
（Ｃ' ＝( ＧＢ -1 Ｏ') -1 Ｑ）を算出する被写体展開係数算出部４４と、展開係数Ｃ' 及び被写体基底関数保存部２９から出力された基底関数ｅ l ( λ) とから被写体の分光反射率ｐ（λ）を算出する分光反射率合成部１３とで構成される。 And (C '= (GB -1 O ') -1 Q) subject expansion coefficient calculating unit 44 for calculating a, because the basis functions e l output from the expansion coefficients C 'and the subject basis function storage unit 29 (lambda) composed of a spectral reflectance synthesizing unit 13 for calculating the spectral reflectance of the subject p (λ).
【０１２４】上記被写体基底展開係数算出部４３は、色票基底関数保存部１４から入力した色票基底関数ｖ n ( [0124] The object underlying expansion coefficient calculation unit 43, a color chart basis function input from the color chart basis function storage unit 14 v n (
λ) 、被写体基底関数保存部２９から入力した被写体基底関数ｅ l ( λ) 、指定チャート撮影照明光スペクトルデータ保存部４０から入力した指定チャート撮影照明光スペクトルデータＳ c ( λ) 及び、被写体撮影照明光スペクトルデータ保存部３９から入力した被写体撮影照明光スペクトルデータＳ o ( λ) に基づき、被写体基底関数ｅ l ( λ) と被写体撮影照明光スペクトルとの積ｅl lambda), the subject basis function e l (lambda inputted from the object basis function storage unit 29), designated Chart photographing illumination light spectral data storage unit 40 specifies Chart photographing illumination light spectrum inputted from the data S c (lambda) and the subject photographed based on the illumination light spectral data storage unit 39 subjects the imaging illumination light spectrum data input from the S o (λ), the product of the subject basis functions e l (lambda) and the subject photographing illumination light spectrum el
( λ) Ｓ o ( λ) を色票基底関数ｖ n ( λ) と指定チャート撮影照明光スペクトルとの積ｖ n ( λ) Ｓ c ( λ) (Λ) S o (λ) of the color chart basis function v n (lambda) and the product v n of the designated chart photographing illumination light spectrum (λ) S c (λ)
により展開した時の展開係数Ｏ' を算出する。 It calculates the expansion coefficient O 'when expanded by.
【０１２５】図１４には、被写体展開係数算出部４４の構成例を示し説明する。 [0125] Figure 14 shows the arrangement example of the subject expansion coefficient calculating unit 44.
【０１２６】ここで、本構成例の構成部位で図１０に示した構成部位と同等の部位には、同じ参照符号を付してその詳細な説明は省略する。 [0126] Here, the site configuration site equivalent the components depicted in FIG. 10 of this configuration example, a detailed description with the same reference numerals will be omitted.
【０１２７】上記色票展開係数保存部１２から入力された展開係数Ｂから逆行列演算部Ａ３４により算出された展開係数Ｂの逆行列Ｂ -1と、色票撮影信号保存部１１から入力された色票撮影信号Ｇと、被写体基底展開係数算出部４３から入力された展開係数Ｏ' を行列乗算部Ａ４ [0127] The inverse matrix B -1 of the calculated expansion coefficient B by the inverse matrix calculation unit A34 from the expansion coefficient B input from the color chip expansion coefficient storage unit 12, input from the color chart photographed signal storage unit 11 color chart photographed signal G and, subject base expansion coefficient calculating unit 43 matrix multiplication unit expansion coefficient O 'input from the A4
５に入力し、行列ＧＢ -1 Ｏ' を算出する。 Type 5, to calculate the matrix GB -1 O '. この行列ＧＢ This matrix GB
-1 Ｏ' を逆行列演算部Ｂ３６に入力し、逆行列（ＧＢ -1 The -1 O 'input to the inverse matrix calculation unit B36, an inverse matrix (GB -1
Ｏ' ） -1とした後、行列乗算部Ｂ３７に入力する。 O ') was -1, and inputs to the matrix multiplication unit B37.
【０１２８】この行列乗算部Ｂ３７では、更に被写体撮影信号Ｑを入力し、逆行列演算部Ｂ３６から出力された逆行列（ＧＢ -1 Ｏ' ） -1とから展開係数Ｃ' を算出し、 [0128] In the matrix multiplication unit B37, further enter the subject imaging signal Q, to calculate the inverse matrix output from the inverse matrix calculation unit B36 (GB -1 O ') deployed from Metropolitan -1 coefficients C',
分光反射率合成部１３に出力する。 And it outputs the spectral reflectance synthesizing unit 13.
【０１２９】そして、図１３に示すように、分光反射率合成部１３では、被写体展開係数算出部４４から算出された展開係数Ｃ' 及び、被写体基底関数保存部２９から出力された被写体の基底関数ｅ l ( λ) とに基づき、被写体の分光反射率ｐ( λ) を算出し、三刺激値算出部８ [0129] Then, as shown in FIG. 13, the spectral in reflectance synthesizing unit 13, the expansion coefficient C 'and was calculated from the object expansion coefficient calculating unit 44, the basis functions of the subject output from the subject basis function storage unit 29 based on the e l (λ), and calculates the spectral reflectance of the subject p (λ), tristimulus value calculation unit 8
【０１３０】なお、分光反射率合成部１３は、図１１において説明した構成と同等であり、ここでの説明は省略する。 [0130] Incidentally, the spectral reflectance synthesizing unit 13 is equivalent to the configuration described in FIG. 11, description thereof will be omitted.
【０１３１】そして、三刺激値算出部８は、分光反射率算出部４２において算出された被写体の分光反射率と、 [0131] Then, the tristimulus value calculation unit 8, and the spectral reflectance of the subject that is calculated in the spectral reflectance calculating section 42,
観察照明光スペクトルデータ保存部４から入力された観察照明光スペクトルデータと、等色関数保存部１５に予め保存されている等色関数データとに基づき、被写体３ An observation illumination light spectrum data input from the observation illumination light spectral data storage unit 4, based on the color matching function data stored in advance in the color matching function storage section 15, object 3
ａの観察照明光下における三刺激値ＸＹＺを算出し、出力信号算出部１８に出力する。 Calculating the tristimulus values ​​XYZ in the observation under illumination light of a, and outputs the output signal calculation unit 18.
【０１３２】そして出力信号算出部１８では、三刺激値算出部８から算出されたＸＹＺ値をＣＲＴモニタプロファイル保存部１７に予め保存されているＣＲＴモニタ６ [0132] Then the output signal calculation unit 18, the XYZ values ​​calculated from the tristimulus value calculation unit 8 is pre-stored on the CRT monitor profile storage 17 CRT monitor 6
の特性データを用いて、ＲＧＢ信号に変換し、ＣＲＴモニタ６上にカラー画像が表示される。 Using the characteristic data, and converted into RGB signals, a color image is displayed on the CRT monitor 6.
【０１３３】次に本発明によるカラー画像処理装置の第４の実施形態について説明する。 [0133] Next a fourth embodiment of a color image processing apparatus according to the present invention will be described.
【０１３４】図１５に示すように、このカラー画像処理装置は、人肌の分光反射率の基底関数を記憶する基底関数記憶部４６と、基底関数に対応する展開係数を設定する展開係数設定部４７と、分光反射率を算出する分光反射率算出部４８と、算出された分光反射率が評価条件を満たすか否かを判定する分光反射率評価部４９と、評価条件を満たした分光反射率を保存する分光反射率保存部５０とにより構成される。 [0134] As shown in FIG. 15, the color image processing apparatus comprises a base function storage section 46 for storing the basis functions of the spectral reflectance of human skin, expansion coefficient setting unit for setting a expansion coefficients corresponding to the basis functions 47, the spectral reflectance calculating unit 48 for calculating the spectral reflectance, the spectral reflectance evaluation unit 49 determines the calculated spectral reflectance whether evaluation condition is satisfied, the spectral reflectance satisfying the evaluation condition composed of a spectral reflectance storage unit 50 that stores.
【０１３５】上記基底関数記憶部４６は３８０nmから７ [0135] The base function storage section 46 from 380nm 7
８０nmの波長範囲において１nm間隔で値をもつ人肌の分光反射率の基底関数が記憶されている。 Basis function of the spectral reflectance of human skin with values ​​at 1nm intervals are stored in the wavelength range of 80 nm. 基底関数記憶部４６に記憶される基底関数の数は、予め測定器により測定された多数の人肌の分光反射率を主成分分析することにより得られた基底関数の寄与率により決定される。 The number of basis functions that are stored in the base function storage section 46 is determined by the contribution ratio of the basis function obtained by previously measuring instrument main component the spectral reflectance of a number of human skin as measured by the analysis. 寄与率が99.9999 ％以上となるために必要となるＭ本の基底関数を保存する。 Contribution rate to save the basis functions of the M needed to be at least 99.9999%. 上記展開係数設定部４７は、Ｍ本の基底関数に対応する展開係数Ｃ m （ｍ＝１〜Ｍ）を設定する。 The expansion coefficient setting unit 47 sets the expansion coefficient C m (m = 1~M) corresponding to the basis functions of the M.
【０１３６】また、分光反射率算出部４８は、基底関数記憶部４６に記憶されているＭ個の基底関数と展開係数設定部４７で設定されたＭ個の展開係数とを入力し、これらのデータから分光反射率を算出する。 [0136] Further, the spectral reflectance calculating section 48 inputs the M-number of expansion coefficients set the M basis functions stored in the base function storage section 46 in the expansion coefficient setting unit 47, these calculating the spectral reflectance from the data.
【０１３７】そして分光反射率評価部４９は、分光反射率算出部４８で算出された分光反射率を入力し、分光反射率が分光反射率評価部４９内に予め設定された評価条件を満たすか否かを判定し、条件を満足する場合には、 [0137] The spectral reflectance evaluation unit 49 receives the spectral reflectance calculated by the spectral reflectance calculating section 48, the spectral reflectance or preset evaluation condition is satisfied spectral reflectance evaluation unit 49 It determines whether, in the case of satisfying the condition,
分光反射率保存部５０に出力し、条件を満足しない場合には、展開係数設定部４７において展開係数を再度設定する。 Outputs the spectral reflectance storage unit 50, when not satisfy the condition sets the expansion coefficient in the expansion coefficient setting unit 47 again. このような処理をＭ個の分光反射率が出力されるまで行う。 Performing such processing until the M spectral reflectance is output.
【０１３８】次に図１６を参照して、分光反射率評価部４９について詳細に説明する。 [0138] Referring now to FIG. 16, described in detail spectral reflectance evaluation unit 49. この分光反射率評価部４９は、非負条件評価部５２と作成条件評価部５３とで構成される。 The spectral reflectance evaluation unit 49 is composed of a non-negative condition evaluation unit 52 and the creation condition evaluation unit 53. この構成において、分光反射率算出部４ In this arrangement, spectral reflectance calculating section 4
８により算出された分光反射率を入力し、非負条件評価部５２で、その分光反射率が負の値を有するか否かを調べる。 Enter the spectral reflectance calculated by 8, nonnegative condition evaluation unit 52 checks whether the spectral reflectance has a negative value. ここで、３８０nmから７８０nmの波長範囲で負の値を持たないならば、分光反射率データを作成条件評価部５３に送出し、負の値を持っていた場合には、展開係数設定部４７に負値波長データを出力する。 Here, if no negative value in the wavelength range of 780nm from 380 nm, when sending the spectral reflectance data to create the condition evaluation unit 53, had a negative value, the expansion coefficient setting unit 47 It outputs a negative value wavelength data.
【０１３９】作成条件評価部５３では、非負条件評価部５２から送られた分光反射率データが、色材データ保存部５１にデータベース化されている使用可能な色材により許容誤差範囲内の精度で設計可能であるか否かを評価する。 [0139] In creating condition evaluation unit 53, non-negative condition evaluation unit 52 spectral reflectance data sent from and the coloring material usable is a database into color material data storage portion 51 with an accuracy within the allowable error range to assess whether or not it is possible to design. 色材データ保存部５１には、使用可能の色材の拡散係数と吸収係数がデータベース化されている。 The color material data storage unit 51, the absorption coefficient and diffusion coefficient of the coloring material usable is a database.
【０１４０】この色材データ保存部から作成条件評価部に色材の拡散係数と吸収係数が入力され、これらのデータにより設計可能な設計分光反射率に最も近い分光反射率を算出する。 [0140] The diffusion coefficient of the coloring material to create condition evaluation unit from the color material data storage unit and the absorption coefficient are inputted, it calculates the nearest spectral reflectance possible design spectral reflectance design these data.
【０１４１】そして、非負条件評価部５２から送られた設計分光反射率が色材で設計可能な分光反射率データの許容誤差範囲内の精度となっている場合は、設計分光反射率データを分光反射率保存部５０に保存する。 [0141] Then, when designing the spectral reflectance sent from nonnegative condition evaluation unit 52 is in the accuracy of the tolerance range of the spectral reflectance data can be designed with a color material, spectral design spectral reflectance data Save to reflectance storage unit 50.
【０１４２】設計不可能である場合は、展開係数設定部４７に設計誤差データとして出力する。 [0142] If it is impossible design, and outputs it as a design error data expansion coefficient setting unit 47.
【０１４３】この展開係数設定部４７では、非負条件評価部５２、作成条件評価部５３より送られてきた情報に基づき、展開係数Ｃ m （ｍ＝１〜Ｍ）を再設定する。 [0143] In the expansion coefficient setting unit 47, based on the non-negative condition evaluation unit 52, sent from the creation condition evaluation unit 53 information, resetting the expansion coefficient C m (m = 1~M).
【０１４４】次に本発明によるカラー画像処理装置の第５の実施形態について説明する。 [0144] Next a fifth embodiment of the color image processing apparatus according to the present invention will be described. 図１７には、本実施形態の概略的な構成を示す。 Figure 17 shows a schematic configuration of the present embodiment. この構成において、撮影照明光下において、デジタルカメラ５４により撮影された被写体（人物像）と人肌用に開発された指定チャート５ In this configuration, under shooting illumination light specified chart 5 developed for human skin and object photographed (person image) by the digital camera 54
５の画像が１枚の画像として撮影される。 5 images are captured as a single image.
【０１４５】そして撮影画像データは、デジタルカメラ５４内部に装填されたメモリカード５６内に書き込まれる。 [0145] The photographed image data is written into the memory card 56 loaded in the internal digital camera 54. このメモリカード５６には、指定チャート５５に付属するチャートデータ記録メモリカードより予めデジタルカメラ５４に読み込まれた指定チャート５５の色票の分光反射率の基底関数、各色票の各基底に対する展開係数及び人肌の分光反射率の基底関数が撮影画像データのヘッダ情報として書き込まれる。 The memory card 56, the basis functions of the spectral reflectance of the color chart of chart data recording memory card than previously digital camera 54 to read the specified chart 55 that comes to the designated chart 55, the expansion coefficient and for each basis of each color chip basis function of the spectral reflectance of human skin is written as header information of the photographed image data. そしてパーソナルコンピュータ５７に装填されたメモリカード５６から画像データや種々のデータが読み込まれて前述した様な処理を行い、ＲＧＢ画像データに変換され、モニタ５８に表示される。 And from the memory card 56 installed in the personal computer 57 image data and various data is read and performs processing such as described above, is converted into RGB image data and displayed on the monitor 58.
【０１４６】図１８には、メモリカード５６に記憶された撮影画像データのフォーマットの概念図を示す。 [0146] Figure 18 shows a conceptual diagram of the format of the photographed image data stored in the memory card 56.
【０１４７】１枚の画像データのヘッダ情報として色票展開係数データ、チャート分光反射率基底関数データ、 [0147] color chart expansion coefficient data as header information of the one image data, the chart spectral reflectance basis function data,
被写体基底関数データが順に記録されている。 Subject basis function data is recorded sequentially. ヘッダ情報の後に画像データが、各画素ごとにＲＧＢ画像データとして記録されている。 Image data after the header information is recorded as the RGB image data for each pixel. ＲＧＢ各チャンネルは、それぞれ１バイトのデータからなる。 Each of the RGB channels, each consisting of 1 byte of data.
【０１４８】図１９には、色変換処理を説明するための概念図を示す。 [0148] Figure 19 shows a conceptual diagram for explaining the color conversion process.
【０１４９】上記メモリカード５６からパーソナルコンピュータ５７に読み込まれた画像データ（ＲＧＢ信号） [0149] Image data read into the personal computer 57 from the memory card 56 (RGB signal)
は、画像ヘッダ情報として記録された色票展開係数データ、チャート分光反射率基底関数データ、被写体基底関数データ、チャート撮影データから被写体の分光反射率に変換される。 Is recorded color chart expansion coefficients data as image header information, chart spectral reflectance basis function data are converted object basis function data from the chart capture data on the spectral reflectance of the subject.
【０１５０】分光反射率は、コンピュータ内部に記憶されている観察照明光データ、等色関数データを用いてＸ [0150] spectral reflectance, using observation illumination light data stored inside the computer, the color matching function data X
ＹＺ値に変換され、更にモニタ特性データを用いてモニタ入力のＲＧＢ画像データに変換され、ＣＲＴモニタにカラー画像として表示される。 Is converted to the YZ value is further converted by using the monitor characteristics data to RGB image data of the monitor input, is displayed as a color image on the CRT monitor.
【０１５１】以上の実施形態について説明したが、本明細書には以下のような発明が含まれている。 [0151] have been described above embodiments but, herein contains invention as follows.
【０１５２】（１） 被写体の色情報を再現するように、入力される被写体の画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理手段を備えたカラー画像処理装置において、上記画像処理手段は、分光反射率が既知の対象物のカラー画像信号と、上記対象物のカラー画像信号の取得時と同一照明条件により取得された被写体のカラー画像信号と、上記対象物の分光反射率情報とを用いて、上記被写体の分光反射率を推定することにより、上記被写体の色情報の再現処理を行うものであることを特徴とするカラー画像処理装置。 [0152] (1) so as to reproduce the color information of the object, the color image processing apparatus having an image processing means for performing predetermined image processing on the image signal of the subject is input, the image processing means, using spectral reflectance and the color image signal of a known object, the color image signal of an object acquired by the acquisition time of the same illumination conditions of the color image signal of the object, and a spectral reflectance information of the object Te, by estimating the spectral reflectance of the subject, color image processing apparatus which is characterized in that performs a reproduction processing of the color information of the object.
【０１５３】（対応する発明の実施の形態）第１の実施形態と図１〜図７が対応する。 [0153] (Corresponding Embodiment of the Invention) In the first embodiment and FIGS. 1 to 7 correspond.
【０１５４】（作用効果）この（１）項記載の発明によれば、カラー画像入力装置により同一照明光条件により撮影した被写体撮影信号Ｑと指定チャート撮影信号Ｇ及び、予め保存しておいた指定チャートの全色票の分光反射率（対象物の分光反射率情報）を展開可能な色票基底関数ｖ n ( λ) と各色票の展開係数Ｂとから、被写体の分光反射率を推定する。 [0154] According to (Operation and Effect) In accordance with the (1) above, wherein the subject photographing signal Q and the specified chart capture signals G and taken by the same illumination light conditions the color image input device, designated previously saved from the spectral reflectance of all the color chart of chart and a deployable a color chart basis functions (spectral reflectance information of the object) v n (lambda) and the expansion coefficient B of each color chip to estimate the spectral reflectance of the subject. この時、被写体の分光反射率が誤差なく推定されるための条件は、被写体の分光反射率が指定チャートの色票基底関数ｖ n ( λ) により展開可能であり、また、カラー画像入力装置が色票基底関数以上のバンド数を有することである。 At this time, conditions for the spectral reflectance of the subject is without error estimate is deployable by color chip basis function v n of the spectral reflectance of the object is specified chart (lambda), The color image input device it is to have a number of more bands color chart basis functions. この場合、カラー画像入力装置の分光感度、撮影時の照明光スペクトルが未知の場合でも被写体の分光反射率を推定することが可能となる。 In this case, the spectral sensitivity of the color image input device, the illumination light spectrum at the time of photographing becomes possible to estimate the spectral reflectance of the subject even if unknown.
【０１５５】（２） 被写体の色情報を再現するように、入力される被写体の画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理手段を備えたカラー画像処理装置において、上記画像処理手段は、分光反射率が既知の対象物のカラー画像信号と、上記被写体のカラー画像信号と、 [0155] (2) so as to reproduce the color information of the object, the color image processing apparatus having an image processing means for performing predetermined image processing on the image signal of the subject is input, the image processing means, and a color image signal of a known object spectral reflectance, the color image signal of the subject,
上記対象物のカラー画像信号の取得時の照明光スペクトル情報と、上記被写体のカラー画像信号の取得時の照明光スペクトル情報と、上記対象物体の分光反射率情報とから、上記被写体の分光反射率を推定することにより、 From the illumination spectrum information at the time of acquisition of a color image signal of the object, the illumination spectrum information at the time of acquisition of a color image signal of the subject, and the spectral reflectance information of the object, the spectral reflectance of the subject by estimating the,
上記被写体の色情報の再現処理を行うことを特徴とするカラー画像処理装置。 Color image processing apparatus and performs reproduction processing of the color information of the object.
【０１５６】（対応する発明の実施の形態）この項は、 [0156] (Corresponding Embodiment of the Invention) This section
第３の実施形態と図１２〜図１４及び図５〜図７が対応する。 Third Embodiment and FIGS. 12 to 14 and FIGS. 5 to 7 correspond.
【０１５７】（作用効果）この（２）項記載の発明によれば、カラー画像入力装置により異なる照明光下において撮影した被写体撮影信号Ｑと指定チャート撮影信号Ｇ [0157] (Operation and Effect) The (2) According to the invention described in claim, designated chart capture a subject photographing signal Q taken under different lighting light by a color image input device signals G
及び、予め保存しておいた指定チャートの全色票の分光反射率を展開可能な色票基底関数ｖ n ( λ) と各色票の展開係数Ｂと被写体の分光反射率の基底関数と指定チャート撮影照明光スペクトルデータと被写体撮影照明光データとから、被写体の分光反射率を推定する。 And, pre-stored and the spectral reflectance of all the color chart of the specified chart had been a deployable color chart basis function v n (lambda) and the basis functions of the spectral reflectance of the expansion coefficient B and the object of the color chart specified chart and a photographing illumination light spectrum data and the object imaging illumination light data to estimate the spectral reflectance of the subject.
【０１５８】この時、被写体の分光反射率が誤差なく推定されるための条件は、被写体の分光反射率の基底関数と被写体撮影照明光スペクトルの積が指定チャートの色票基底関数ｖ n ( λ) と指定チャート撮影照明光スペクトルの積により展開可能であること、またカラー画像入力装置のバンド数が被写体の分光反射率の基底数以上有することである。 [0158] At this time, the conditions for the spectral reflectance of the subject is without errors estimated, color chart basis functions of basis functions and the product of the subject photographing illumination light spectrum of the spectral reflectance of the object is designated Chart v n (lambda ) and that the specified chart is deployable by the product of the photographing illumination light spectrum, and the number of bands of the color image input device is to have more number of bases of the spectral reflectance of the subject.
【０１５９】この場合、カラー画像入力装置の分光感度が未知の場合でも被写体の分光反射率を推定することが可能となる。 [0159] In this case, it is possible to the spectral sensitivity of the color image input device estimates the spectral reflectance of the subject even if unknown. ここで、第２の実施形態と大きく異なる点は、指定チャート撮影照明光と被写体撮影照明光が異なる場合でもそれらのスペクトルが既知であり、上記の条件を満たす場合には被写体の分光反射率を正確に推定できることである。 Here, the major difference from the second embodiment, their spectral even if the specified chart imaging illumination light and the subject imaging illumination light is different are known, when the above conditions are satisfied the spectral reflectance of the subject it is that it can be accurately estimated.
【０１６０】本実施形態により、色票画像を予め既知の光源下にて撮影して保存しておくことにより被写体撮影時には色票撮影と同一のカラー画像入力装置を用いて色票の撮影を行わずに正確な被写体の分光反射率の推定が可能となる。 [0160] The present embodiment, perform photographing color chips using pre-known the same color image input device and the color chart photographed during shooting an object by storing and photographed under the light source the color-chart image it is possible to estimate the spectral reflectance of the exact subject without.
【０１６１】（３） 上記カラー画像処理装置は、被写体をカラー画像信号として取得するカラー画像入力手段と、このカラー画像入力手段により入力されたカラー画像信号、上記画像処理手段により画像処理を施されたカラー画像信号のうち、少なくとも一方のカラー画像信号を出力する画像出力手段とを有し、上記画像処理手段は、上記被写体の分光反射率の基底関数を用いて上記被写体の分光反射率を推定することを特徴とする上記（１）項又は（２）項に記載のカラー画像処理装置。 [0161] (3) the color image processing apparatus is subjected a color image input means for acquiring a subject as a color image signal, a color image signal input by the color image input unit, the image processing by the image processing means was among the color image signal, and an image output means for outputting at least one of the color image signal, said image processing means estimates the spectral reflectance of the object using the basis functions of the spectral reflectance of the subject the color image processing apparatus according to (1) or (2) claim, characterized in that.
【０１６２】（対応する発明の実施の形態）この項は、 [0162] (Corresponding Embodiment of the Invention) This section
第２の実施形態と図８〜図１１、図５〜図７、及び第５ Second embodiment and FIGS. 8-11, 5-7, and 5
の実施形態と図１７〜図１９が対応する。 Embodiment and FIGS. 17 to 19 correspond.
【０１６３】（作用効果）この（３）項記載の発明によれば、カラー画像入力装置により撮影した被写体撮影信号Ｑと指定チャート撮影信号Ｇ及び、予め保存しておいた指定チャートの全色票の分光反射率を展開可能な色票基底関数ｖ n ( λ) と各色票の展開係数Ｂと被写体の分光反射率の基底関数ｅ l ( λ) とから、被写体の分光反射率を推定する。 [0163] (Operation and Effect) Full color chips of the (3) According to the invention described in claim, the color image input device subject photographing signal Q and the specified chart capture signals G and taken by the specified chart previously saved the spectral reflectance from expandable color chart basis functions v n and (lambda) and the basis functions e l of the spectral reflectance of the expansion coefficient B and the subject of each color chip (lambda) of estimating the spectral reflectance of the subject. （１）項記載の発明に対応すると、被写体の分光反射率が誤差なく推定されるたの条件は、被写体の分光反射率の基底関数ｅ l ( λ) が指定チャートの色票基底関数ｖ n ( λ) により展開可能であること、 (1) corresponds to the invention recited in claim, conditions other that the spectral reflectance of the subject is without errors estimated, color chart basis functions of basis functions e l of the spectral reflectance of the subject (lambda) is designated Chart v n it is deployable by (λ),
またカラー画像入力装置が被写体の分光反射率の基底数以上のバンド数を有することである。 The color image input apparatus is to have a number of bands than the number of bases of the spectral reflectance of the subject.
【０１６４】この場合、カラー画像入力装置の分光感度、撮影時の照明光スペクトルが未知の場合でも、被写体の分光反射率を推定することが可能となる。 [0164] Even in this case, if the spectral sensitivity of the color image input device, the illumination light spectrum at the time of photographing is unknown, it is possible to estimate the spectral reflectance of the subject.
【０１６５】ここで、上記（１）項と大きく異なる点は、被写体の分光反射率を正確に推定するためにカラー画像入力装置の必要とするバンド数は、色票基底関数ではなく被写体の基底関数の数となることである。 [0165] Here, the (1) claim the major difference is the number of bands in need of a color image input device for estimating the spectral reflectance of the subject correctly, the base of the subject rather than the color chart basis functions is that a number of functions.
【０１６６】一般に被写体の分光反射率の基底関数の数は被写体の分光反射率の基底関数を展開可能な色票の分光反射率の基底関数の数よりも少ないため、第１の実施形態と比べてより少ないバンド数のカメラにより被写体の分光反射率を推定することが可能となる。 [0166] In general the number of basis functions of the spectral reflectance of the object for less than the number of basis functions of the spectral reflectance of the deployable color chart basis functions of the spectral reflectance of the subject, compared to the first embodiment it is possible to estimate the spectral reflectance of the subject by a smaller number of bands camera Te. また、被写体の撮影におけるカメラのバンド数は被写体の分光反射率の基底関数の個数としたまま、被写体の分光反射率を高精度に展開するために多数の色票を用いることが可能となる。 Further, the number of bands camera in shooting of the subject while the number of basis functions of the spectral reflectance of the subject, it is possible to use a large number of color charts to expand the spectral reflectance of the subject with high precision. 本手法を用いることにより、第５の実施形態に示すように通常の３バンドのデジタルカメラの場合においても人肌等のように分光反射率が３個の基底関数により高精度に再現可能な被写体に対しては正確な分光反射率の推定が可能である。 By using this method, the fifth possible subject reproducibility with high accuracy spectral reflectance by three basis functions as human skin or the like even in the case of a digital camera of the normal 3-band as shown in the embodiment of it is possible to estimate an accurate spectral reflectance with respect.
【０１６７】（４） 上記カラー画像処理装置において、上記分光反射率が既知の対象物のカラー画像信号における分光反射率は、分光反射率の複数の基底関数を記憶する基底関数記憶手段と、展開係数の値を設定する展開係数調整手段と、上記基底関数と上記展開係数とから分光反射率を算出する分光反射率算出手段と、上記分光反射率を評価する分光反射率評価手段とからなる分光反射率設計手段により設計されたものであることを特徴とする上記（１）項から（３）項に記載のカラー画像処理装置。 [0167] (4) In the above image processing apparatus, the spectral reflectance of the color image signal of the spectral reflectance known object, and the base function storage means for storing a plurality of basis functions of the spectral reflectance, expanded and expansion coefficient adjusting means for setting the value of the coefficient, consists of a spectral reflectance calculating means for calculating a spectral reflectance from the above basis function and the expansion coefficient, the spectral reflectance evaluation means for evaluating the spectral reflectance spectroscopy reflectance color image processing apparatus according that were designed from the (1), characterized in the item (3) by the design unit.
【０１６８】（対応する発明の実施の形態）この項は、 [0168] (Corresponding Embodiment of the Invention) This section
第４の実施形態と図１５、図１６が対応する。 Fourth Embodiment and 15, 16 correspond.
【０１６９】（作用効果）この（４）項記載の発明によれば、Ｍ個の基底関数の線形和により表わされる分光反射率を設計する。 [0169] According to (Operation and Effect) In accordance with the (4) above, wherein, designing the spectral reflectance represented by the linear sum of the M basis functions. 基底関数記憶部に記憶されている既知のＭ個の分光反射率の基底関数と展開係数設定部により設定された各基底関数の展開係数とから分光反射率算出部において分光反射率を算出する。 Calculating the spectral reflectance in the spectral reflectance calculating section from the expansion coefficient of each basis function set by the expansion coefficient setting unit basis functions known the M spectral reflectances are stored in the base function storage section. 算出された分光反射率は、分光反射率評価部において設計可能な分光反射率となっているか否かを判定する。 Calculated spectral reflectance determines whether or not it is possible spectral reflectance designed in spectral reflectance evaluation unit. 分光反射率評価部は非負条件評価部及び、作成条件評価部から構成される。 Spectral reflectance evaluation unit nonnegative condition evaluation unit and consists of creating condition evaluation unit.
【０１７０】非負条件評価部では、設計した分光反射率が全ての波長領域において、負値を持つか否かを評価する。 [0170] In the non-negative condition evaluation unit, designed spectral reflectance in all wavelength regions, it evaluates whether having a negative value. 作成条件評価部では、設計した分光反射率が実際の色材により作成可能であるか否かを評価する。 Creating condition evaluation unit evaluates whether it is possible to create a design with the spectral reflectance of the actual coloring material. 上記評価により設計可能な分光反射率データは分光反射率保存部に記録され、設計不可能な分光反射率データが算出された場合には再度展開係数設定部により展開係数の設定を行う。 The spectral reflectance data designable by the evaluation are recorded in the spectral reflectance storage unit, and sets the expansion coefficient by re-expansion coefficient setting unit in the case of spectral reflectance data can not design is calculated. 以上の処理をM個の分光反射率が算出されるまで反復する。 Repeating the above process until the M spectral reflectance is calculated.
【０１７１】ここで、作成した分光反射率を有する色票を上記（１）項〜（３）項における分光反射率が既知の対象物として用いることにより正確に被写体の分光反射率を推定することが可能となる。 [0171] Here, the color chart having a spectral reflectance created (1) to (3) accurately estimating the spectral reflectance of the subject by spectral reflectance used as a known object in terms it is possible.
【０１７２】（５） 上記カラー画像処理装置において、上記対象物の分光反射率情報は、分光反射率の基底関数と展開係数Ｂであることを特徴とする上記（１）項から（４）項に記載のカラー画像処理装置。 [0172] (5) In the above image processing apparatus, the spectral reflectance information of the object, (4) from above (1), characterized in that the the basis functions of the spectral reflectance is a development factor B section the color image processing apparatus according to.
【０１７３】（対応する発明の実施の形態）この（５） [0173] (Corresponding Embodiment of the Invention) The (5)
項記載の発明は第１〜第５の実施形態が対応する。 Invention above, wherein the corresponding the first to fifth embodiments. 対象物の分光反射率の基底関数は実施形態の色票基底関数ｖ Color chart basis functions v of basis functions of the spectral reflectance of the object embodiment
n ( λ) 、展開係数は実施形態の展開係数B がそれぞれ対応する。 n (lambda), expansion coefficient deployment factor B embodiments correspond. 尚、実施形態では、この（５）項記載のように、分光反射率情報を分光反射率の基底関数と展開係数としているが、上記分光反射率情報には、当然のことながら、対象物の分光反射率のデータ自体も含まれるものである。 In the embodiment, as in the item (5) wherein, although the spectral reflectance information are the basis functions and the expansion coefficient of the spectral reflectance in the spectral reflectance information, of course, the object data itself of the spectral reflectance but also included.
【０１７４】（作用効果）対象物の分光反射率情報は、 [0174] spectral reflectance information (Operation and Effect) object,
被写体の分光反射率を推定するための情報として用いられるが、被写体の分光反射率の基底関数を対象物の分光反射率を用いて表わす場合に対象物の分光反射率そのものを用いるよりも直行関数である基底関数を用いることにより展開係数０の計算が簡潔となり、従って被写体の分光反射率の算出がたやすくなる。 Although used as information for estimating the spectral reflectance of the subject, orthogonal functions rather than using the spectral reflectance itself object when expressed using the spectral reflectance of the object basis functions of the spectral reflectance of the subject becomes brief calculation of the expansion coefficients 0 by using the basis functions is, therefore calculation of the spectral reflectance of the subject is readily.
【０１７５】（６） 上記カラー画像処理装置において、上記被写体の分光反射率の基底関数は、上記対象物の分光反射率の基底関数の線形和により表わされることを特徴とする（１）から（５）記載のカラー画像処理装置。 [0175] (6) In the above image processing apparatus, the basis functions of the spectral reflectance of the subject, characterized in that it is represented by the linear sum of basis functions of the spectral reflectance of the object from (1) ( 5) color image processing apparatus according.
【０１７６】（対応する発明の実施の形態）この（６） [0176] (Corresponding Embodiment of the Invention) The (6)
項記載の発明は実施形態１〜５が対応する。 Invention terms described is fifth embodiments correspond. 被写体の分光反射率の基底関数を対象物の分光反射率の基底関数の線形和として表わす式は、（１６）式が対応する。 Expression representing the basis functions of the spectral reflectance of the subject as a linear sum of basis functions of the spectral reflectance of the object, (16) correspond.
【０１７７】（作用効果）被写体の分光反射率を対象物のカラー画像信号から推定する際に、誤差なく被写体の分光反射率を推定するために対象物の分光反射率が満たすべき条件は、対象物の分光反射率の基底関数が（１ [0177] In estimating the color image signal of the object spectral reflectance (Operation and Effect) subject to the spectral reflectance of the object meet to estimate the spectral reflectance of no error subject conditions, subject basis function of the spectral reflectance of the object is (1
６）式を満たすことである。 6) should be satisfied expression. （１６）式を満たす対象物を用いることにより、対象物の分光反射率が被写体の分光反射率と異なる場合でも、被写体の分光反射率を誤差なく推定することが可能であり、またそのような条件を満たす対象物を作成する自由度を最大とすることができる。 By using the object that satisfies the equation (16), even if the spectral reflectance of the object is different from the spectral reflectance of the subject, it is possible to estimate without error the spectral reflectance of the subject, and such the freedom to create a satisfying object can be maximized.
【０１７８】（７） 上記カラー画像処理装置において、上記被写体の分光反射率の基底関数と被写体のカラー画像信号の取得時の照明光スペクトルの積は、上記対象物の分光反射率の基底関数と対象物のカラー画像信号の取得時の照明光スペクトルの積の線形和により表されることを特徴とする上記（１）項〜（５）項記載のカラー画像処理装置。 [0178] (7) In the above image processing apparatus, the product of the illumination light spectrum at acquisition of the color image signals of the basis functions and the subject of the spectral reflectance of the subject, the basis functions of the spectral reflectance of the object color image signal described above is characterized by being represented by a linear sum of the products of the illumination light spectrum at acquisition of (1) to (5) claim the color image processing apparatus according to the object.
【０１７９】（対応する発明の形態）この発明は、第３ [0179] (in the form of the corresponding INVENTION) The present invention, third
の実施形態が対応する。 Embodiment of correspond. 被写体の分光反射率の基底関数と被写体のカラー画像信号の取得時の照明光スペクトルの積の線形和により表す式は、（２８）式が対応する。 Expression representing the linear sum of the product of the illumination light spectrum at acquisition of basis functions and the object color image signal of the spectral reflectance of the object, (28) correspond.
【０１８０】（作用効果）被写体の分光反射率を対象物のカラー画像信号から推定する際に、誤差なく被写体の分光反射率を推定するために対象物の分光反射率が満たすべき条件は、対象物の分光反射率の基底関数が（２ [0180] In estimating the color image signal of the object spectral reflectance (Operation and Effect) subject to the spectral reflectance of the object meet to estimate the spectral reflectance of no error subject conditions, subject basis function of the spectral reflectance of the object is (2
８）式を満たすことである。 8) should be satisfied expression. （２８）式を満たす対象物を用いることにより、カラー画像信号の取得時の照明光スペクトルと対象物のカラー画像信号の取得時の照明スペクトルが異なる場合や、対象物の分光反射率が被写体の分光反射率と異なる場合でも、被写体の分光反射率を誤差なく推定することが可能であり、またそのような条件を満たす対象物を作成する自由度を最大とすることができる。 By using the object satisfying the expression (28), and if the illumination spectrum of the time of acquisition of the color image signal of the illumination light spectrum and the object at the time of acquisition of the color image signals are different, the spectral reflectance of the object of the subject even if different spectral reflectance, it is possible to estimate without error the spectral reflectance of the subject, and may be a maximum freedom to create such a condition is satisfied object.
【０１８１】（８） 上記カラー画像処理装置において、上記被写体の分光反射率は、その基底関数と展開係数とから算出されることを特徴とする上記（１）項から（７）項記載のカラー画像処理装置。 [0181] (8) In the above image processing apparatus, the spectral reflectance of the subject, from the (1), characterized in that calculated from its basis functions and expansion coefficients (7) above, wherein the color image processing apparatus.
【０１８２】（対応する発明の実施の形態）この（８） [0182] (Corresponding Embodiment of the Invention) The (8)
項記載の発明は実施形態の実施例全てが対応する。 Invention above, wherein all examples of embodiments correspond. 被写体の分光反射率をその基底関数と展開係数により算出するためには（３）式を用いる。 The spectral reflectance of the subject in order to calculate the expansion coefficient and its basis functions using equation (3).
【０１８３】（作用効果）このように被写体の分光反射率を基底関数を用いて表わすことにより多数の被写体の分光反射率を少数の基底関数により表わすことが可能となり、少数のカメラバンド数により被写体の分光反射率を誤差なく推定することが可能となる。 [0183] (Operation and Effect) In this way it is possible to represent the small number of basis functions the spectral reflectance of a large number of subjects by the spectral reflectance of the subject represented by a basis function, subject the number few cameras bands it is possible to estimate without error the spectral reflectance of.
【０１８４】（９） 上記カラー画像処理装置において、上記画像処理手段は、上記被写体の色情報を再現する観察環境の照明光スペクトル情報を更に用いて被写体の表色値を算出することにより上記被写体の色情報の再現処理を行うことを特徴とする上記（１）項から（８） [0184] (9) In the above image processing apparatus, the image processing means, the subject by calculating the color values ​​of the object by further using the illumination spectrum information of the observation environment to reproduce the color information of the subject to perform the reproduction processing of the color information from the (1), characterized in (8)
項記載のカラー画像処理装置。 Color image processing apparatus of claim wherein.
【０１８５】（対応する発明の実施の形態）この（９） [0185] (Corresponding Embodiment of the Invention) The (9)
項記載の発明は実施形態の実施例全てが対応する。 Invention above, wherein all examples of embodiments correspond. 観察環境の照明光スペクトル情報は実施形態の観察照明光スペクトルデータ、表色値は実施形態のXYZ がそれぞれ対応する。 Illumination spectrum information of the observation environment observation illumination light spectrum data embodiment, Omoteirochi the XYZ embodiment correspond respectively.
【０１８６】（作用効果）カラー画像処理装置により推定した被写体の分光反射率に観察照明光スペクトルと等色関数を掛け合わせて波長積分することにより、撮影環境における照明光もしくはそれと異なる観察照明光下における被写体のXYZ を求めることが可能となる。 [0186] (Operation and Effect) By the color image processing apparatus by by multiplying the color matching function and the observation illumination light spectrum the spectral reflectance of the subject estimated wavelength integral, illumination light or it with under different observation illumination light in photographing environment it is possible to obtain the XYZ of the object in. さらに、出力装置の特性データを用いてXYZ 値からCRT モニタやプリンタ等の出力装置の信号に変換することにより、観察環境下における被写体の色を正確に再現することが可能となる。 Further, by converting the XYZ value using the characteristic data of the output device to the signal output device such as a CRT monitor or a printer, it is possible to accurately reproduce the color of an object under observation environment.
【０１８７】（１０） 上記カラー画像処理装置において、上記カラー画像信号入力手段は、４つ以上の異なる分光感度特性を有することを特徴とする（１）から（９）記載のカラー画像処理装置。 [0187] (10) In the above image processing apparatus, the color image signal input unit, a color image processing apparatus from the constitution (1) (9), wherein by having four or more different spectral sensitivity characteristics.
【０１８８】（対応する発明の実施の形態）この（１ [0188] (Corresponding Embodiment of the Invention) The (1
０）項記載の発明は実施形態の実施例１〜４が対応する。 0) The invention described terms are Examples 1-4 embodiment corresponds. ４つ以上の異なる分光感度特性は実施例のカラー画像信号入力装置の１０枚の干渉フィルタとレンズ、CCD Four or more different spectral sensitivity characteristics ten interference filter and the lens of the color image signal input device of the embodiment, CCD
により構成される分光感度特性が対応する。 Spectral sensitivity characteristics correspond constituted by.
【０１８９】（作用効果）従来のカラーカメラは通常３ [0189] (Operation and Effect) conventional color camera is usually 3
つのバンドを有するが、被写体の分光反射率が３つの基底関数の線形和により精度よく表わすことができない場合、被写体の分光反射率を誤差なく推定するためには４ Has a One band, if it is not possible to spectral reflectance of the subject is represented accurately by a linear sum of three basis functions, in order to estimate without error the spectral reflectance of the object 4
バンド以上の分光感度特性を有するカラー画像入力装置が必要となる。 Color image input device having a spectral sensitivity characteristic of the above band is required. 本発明はこのような特性を有する被写体に対しても高精度にその分光反射率を推定することができるものである。 The present invention can also estimate the spectral reflectance with high accuracy with respect to an object having such characteristics.
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、カラー画像信号入力装置の分光感度特性や、その分光感度特性とカラー画像信号入力時の照明光スペクトルとが未知の場合でも、カラー画像信号入力装置により取得された被写体のカラー画像信号から被写体の分光反射率を推定するカラー画像処理装置を提供することができる。 According to the present invention as described in detail above, according to the present invention, and the spectral sensitivity characteristics of the color image signal input device, even if its spectral sensitivity characteristic and the illumination light spectrum when the color image signal input is unknown, the color it is possible to provide a color image processing apparatus for estimating a spectral reflectance of the subject from a color image signal of an object obtained by the image signal input apparatus.
【図１】本発明によるカラー画像処理装置の第１の実施形態の構成例を示す図である。 It is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a color image processing apparatus according to the invention; FIG.
【図２】第１の実施形態のカラー画像処理装置における画像処理装置５の詳細な構成例を示す図である。 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of an image processing apparatus 5 in the color image processing apparatus of the first embodiment.
【図３】図２に示した被写体展開係数算出部の構成例を示す図である。 3 is a diagram showing a configuration example of the subject expansion coefficient calculating unit shown in FIG.
【図４】図２に示した分光反射率合成部の構成例を示す図である。 4 is a diagram showing a configuration example of a spectral reflectance synthesizing unit shown in FIG.
【図５】図５（ａ）は、図１に示したカラー画像入力装置の構成例を示し、図５（ｂ）は、カラー画像入力装置に搭載される干渉フィルタが装着されたフィルタターレットの構成例を示す図である。 [5] FIG. 5 (a) shows a configuration example of a color image input apparatus shown in FIG. 1, FIG. 5 (b), the filter turret interference filters mounted in color image input device is attached it is a diagram illustrating a configuration example.
【図６】図２に示したＲＧＢ値算出部の構成例を示す図である。 6 is a diagram showing a configuration example of the RGB value calculation unit illustrated in FIG.
【図７】本発明に用いられる指定チャートの一例を示す図である。 7 is a diagram showing an example of the specified chart used in the present invention.
【図８】本発明によるカラー画像処理装置の第２の実施形態の構成例を示す図である。 8 is a diagram showing a configuration example of a second embodiment of a color image processing apparatus according to the present invention.
【図９】第２の実施形態のカラー画像処理装置の詳細な構成例を示す図である。 9 is a diagram illustrating a detailed configuration example of a color image processing apparatus of the second embodiment.
【図１０】図９に示した被写体展開係数算出部の構成例を示す図である。 10 is a diagram showing a configuration example of the subject expansion coefficient calculating unit shown in FIG.
【図１１】図９に示した分光反射率合成部の構成例を示す図である。 11 is a diagram showing a configuration example of a spectral reflectance synthesizing unit shown in FIG.
【図１２】本発明によるカラー画像処理装置の第３の実施形態の構成例を示す図である。 It is a diagram illustrating a configuration example of a third embodiment of a color image processing apparatus according to the present invention; FIG.
【図１３】第３の実施形態のカラー画像処理装置の詳細な構成例を示す図である。 13 is a diagram illustrating a detailed configuration example of a color image processing apparatus of the third embodiment.
【図１４】図１３に示した被写体展開係数算出部の構成例を示す図である。 14 is a diagram showing a configuration example of the subject expansion coefficient calculating unit shown in FIG. 13.
【図１５】本発明によるカラー画像処理装置の第４の実施形態の構成例を示す図である。 It is a diagram illustrating a configuration example of a fourth embodiment of a color image processing apparatus according to the present invention; FIG.
【図１６】図１５に示した分光反射率評価部の構成例を示す図である。 16 is a diagram showing a configuration example of a spectral reflectance evaluation unit shown in FIG. 15.
【図１７】本発明によるカラー画像処理装置の第５の実施形態の構成例を示す図である。 17 is a diagram showing a configuration example of a fifth embodiment of the color image processing apparatus according to the present invention.
【図１８】メモリカードに記憶された撮影画像データのフォーマットの概念を示す図である。 18 is a diagram showing the concept of the format of the photographed image data stored in the memory card.
【図１９】第５の実施形態における色変換処理を説明するための図である。 19 is a diagram for explaining the color conversion processing in the fifth embodiment.
１…カラー画像入力装置 ２…指定チャート ３…被写体 ４…観察照明光スペクトルデータ保存部 ５…画像処理装置 ６…ＣＲＴモニタ ７…分光反射率算出部 ８…三刺激値算出部 ９…ＲＧＢ値算出部 1 ... color image input device 2 ... designated Chart 3 ... object 4 ... observation illumination light spectral data storage unit 5 ... image processing apparatus 6 ... CRT monitor 7 ... spectral reflectance calculating section 8 ... tristimulus value calculation unit 9 ... RGB value calculated part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小尾 高志 神奈川県横浜市緑区長津田町4259 東京工 業大学内 (72)発明者 大矢 百合 神奈川県横浜市緑区長津田町4259 東京工 業大学内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Takashi Obi Yokohama-shi, Kanagawa-ku, green Nagatsuta-cho, 4259 Tokyo industry within the university (72) inventor Yuri Oya, Yokohama-shi, Kanagawa-ku, green Nagatsuta-cho, 4259 Tokyo industrial campus
【請求項１】 被写体の色情報を再現するように、入力される被写体の画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理手段を備えたカラー画像処理装置において、 上記画像処理手段は、 分光反射率が既知の対象物のカラー画像信号と、 上記対象物のカラー画像信号の取得時と同一照明条件により取得された被写体のカラー画像信号と、 上記対象物の分光反射率情報と、を用いて上記被写体の分光反射率を推定することにより、上記被写体の色情報の再現処理を行うことを特徴とするカラー画像処理装置。 1. A so as to reproduce the color information of the object, the color image processing apparatus having an image processing means for performing predetermined image processing on the image signal of the subject is input, the image processing means, a spectral using reflectance and color image signal of a known object, and a color image signal color image signals acquired during the subject acquired by the same lighting conditions of the object, a spectral reflectance information of the object, the by estimating the spectral reflectance of the subject Te, the color image processing apparatus and performs reproduction processing of the color information of the object.
【請求項２】 被写体の色情報を再現するように、入力される被写体の画像信号に対して所定の画像処理を施す画像処理手段を備えたカラー画像処理装置において、 上記画像処理手段は、 分光反射率が既知の対象物のカラー画像信号と、 上記被写体のカラー画像信号と、 上記対象物のカラー画像信号の取得時の照明光スペクトル情報と、 上記被写体のカラー画像信号の取得時の照明光スペクトル情報と上記対象物の分光反射率情報とから、上記被写体の分光反射率を推定することにより、上記被写体の色情報の再現処理を行うことを特徴とするカラー画像処理装置。 Wherein to reproduce the color information of the object, the color image processing apparatus having an image processing means for performing predetermined image processing on the image signal of the subject is input, the image processing means, a spectral and a color image signal of the reflectance is known object, and a color image signal of the subject, the illumination spectrum information of the time of acquisition of a color image signal of the object, the illumination light at the time of acquisition of a color image signal of the subject from the spectral information and the spectral reflectance information of the object, by estimating the spectral reflectance of the subject, color image processing apparatus and performs reproduction processing of the color information of the object.
【請求項３】 上記カラー画像処理装置は、 被写体をカラー画像信号として取得するカラー画像入力手段と、 このカラー画像入力手段により入力されたカラー画像信号、上記画像処理手段により画像処理を施されたカラー画像信号のうち、少なくとも一方のカラー画像信号を出力する画像出力手段とを有し、 上記画像処理手段は、 上記被写体の分光反射率の基底関数を用いて上記被写体の分光反射率を推定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラー画像処理装置。 Wherein said color image processing apparatus includes a color image input means for acquiring a subject as a color image signal, a color image signal input by the color image input unit, has been subjected to image processing by the image processing means of the color image signal, and an image output means for outputting at least one of the color image signal, the image processing means estimates the spectral reflectance of the object using the basis functions of the spectral reflectance of the subject the color image processing apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that.
【請求項４】 上記カラー画像処理装置において、上記分光反射率が既知の対象物のカラー画像信号における分光反射率は、 分光反射率の複数の基底関数を記憶する基底関数記憶手段と、 展開係数の値を設定する展開係数調整手段と、 上記基底関数と上記展開係数とから分光反射率を算出する分光反射率算出手段と、 上記分光反射率を評価する分光反射率評価手段とで構成される分光反射率設計手段により設計されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のカラー画像処理装置。 4. An said color image processing apparatus, the spectral reflectance of the color image signal of the spectral reflectance known object, and the base function storage means for storing a plurality of basis functions of the spectral reflectance, the expansion coefficients composed of a expansion coefficient adjusting means, and the spectral reflectance calculating means for calculating a spectral reflectance from the above basis function and the expansion coefficient, the spectral reflectance evaluation means for evaluating the spectral reflectance to set the value the color image processing apparatus according to claim 1 to claim 3, characterized in that one which is designed by the spectral reflectance designing means.
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