JP2733412B2 - Reflection model creation method and image data manipulation device - Google Patents

Reflection model creation method and image data manipulation device

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JP2733412B2
JP2733412B2 JP14559892A JP14559892A JP2733412B2 JP 2733412 B2 JP2733412 B2 JP 2733412B2 JP 14559892 A JP14559892 A JP 14559892A JP 14559892 A JP14559892 A JP 14559892A JP 2733412 B2 JP2733412 B2 JP 2733412B2
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reflected light
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雅永 徳世
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像に含まれる物体の
色や表面の形状,性質を変更する処理を行う際に、この
物体の部分の画像データを表す反射モデルを得るための
反射モデル作成方法に関する。また、この反射モデル作
成方法を用いた画像データ操作装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection model for obtaining a reflection model representing image data of a part of an object when performing processing for changing the color, surface shape, and properties of the object included in the image. How to create. Further, the present invention relates to an image data manipulation device using the reflection model creating method.

【0002】コンピュータによるデザインシステムでポ
スターや商品などをデザインする際およびコンピュータ
グラフィクスを作成する際には、写真などの原稿を読み
取って得られるカラー画像や作成したカラー画像に含ま
れる物体部分について、色や大きさ,形状を変えたり、
他の画像と合成したりする処理を行う場合が多い。更
に、材質を変更した場合をシミュレートするためなど
に、物体の表面の光沢感や質感を変えてみることも必要
とされている。また、同様の処理は、デスクトップパブ
リッシングシステムや印刷の原版作成システムなどにも
幅広く利用されている。
When designing posters and merchandise with a computer-based design system and when creating computer graphics, a color image obtained by reading an original such as a photograph or an object portion included in the created color image is colored. And size and shape,
In many cases, a process of combining with another image is performed. Further, it is also necessary to change the glossiness and texture of the surface of the object in order to simulate a case where the material is changed. The same processing is also widely used in desktop publishing systems, printing original plate creation systems, and the like.

【0003】このようなコンピュータシステムにおいて
は、色や形状や表面の性質の変更などの処理を高精度に
行って、人間の視覚に不自然さを感じさせない高品質の
画像を得ることが必要とされるとともに、これらの処理
に要する時間の短縮も必要とされている。また、簡単で
使いやすい計算機対人間インタフェース(ヒューマンイ
ンタフェース)の実現が要望されている。
[0003] In such a computer system, it is necessary to obtain a high-quality image which does not cause unnaturalness to human vision by performing processing such as change of color, shape and surface properties with high accuracy. At the same time, there is a need to reduce the time required for these processes. There is also a demand for a simple and easy-to-use computer-to-human interface (human interface).

【0004】[0004]

【従来の技術】画像中の物体の色を変更する方法として
は、操作者からの色の指定に応じて、物体の部分の各画
素の色の色相値を変更する方法がある。この場合は、予
め、各画素の画像データを色相,彩度,明度を指標とす
る表色系に変換しておき、色相値の変更を施した後に、
画像データをRGB表色系に変換してディスプレイ装置
への表示などに用いればよい。
2. Description of the Related Art As a method of changing the color of an object in an image, there is a method of changing the hue value of the color of each pixel of the object according to the designation of a color by an operator. In this case, the image data of each pixel is converted in advance to a color system using hue, saturation, and brightness as indices, and the hue value is changed.
The image data may be converted to the RGB color system and used for display on a display device or the like.

【0005】この方法により、物体の光沢感などの表面
の性質を保存したまま、物体の色を変更することができ
る。また、ディスプレイ装置に目標色を指定するための
カラーパレットを表示しておき、操作者がマウスやライ
トペンなどで所望の色が表示された画面上の位置によっ
て目標色を簡単に指定することにより、簡易なヒューマ
ンインタフェースが実現されている。
According to this method, the color of an object can be changed while preserving the surface properties such as the glossiness of the object. In addition, a color palette for specifying a target color is displayed on the display device, and the operator can easily specify the target color by a position on the screen where a desired color is displayed with a mouse or a light pen. , A simple human interface has been realized.

【0006】他に、簡単な反射モデルを利用して、物体
の色を変更する方法もある。一方、物体の表面の性質を
変更する方法としては、予め、材質の異なる物体の画像
を入力して保持しておき、処理対象の画像から切り出し
た物体の部分と置き換える方法がある。
There is another method of changing the color of an object using a simple reflection model. On the other hand, as a method of changing the property of the surface of the object, there is a method in which an image of an object having a different material is input and held in advance, and is replaced with a part of the object cut out from the image to be processed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに物体の色相値を変更する方法は、物体の色を変更す
ることを目的としたものであり、物体の表面の性質を変
更することはできなかった。また、物体の色彩を微妙に
調整するために彩度や明度を変更すると、影が白っぽく
なったり、光沢が消えてしまったりする場合があり、処
理後の画像が不自然になってしまうことがあった。
By the way, as described above, the method of changing the hue value of an object aims at changing the color of the object, and it is not possible to change the properties of the surface of the object. could not. Also, if you change the saturation or brightness to fine-tune the color of an object, shadows may become whitish or glossy, and the processed image may become unnatural. there were.

【0008】同様に、簡単な反射モデルを利用する方法
を適用した場合にも、物体の表面の性質を変更すること
はできなかった。一方、材質や色が異なる物体の画像を
入力して、物体の部分の画像と置き換える方法を用いれ
ば、物体の色および表面の性質の両方を変更することが
できる。しかしながら、この場合は、変更後の色あるい
は材質の物体の画像そのものを予め用意しておく必要が
あり、その準備に手間がかかる。また、材質や色などの
特性の選択範囲が、用意された画像中の物体の特性に制
限されてしまう。
Similarly, even when a method using a simple reflection model is applied, the properties of the surface of the object cannot be changed. On the other hand, if a method of inputting an image of an object having a different material or color and replacing it with an image of a portion of the object is used, both the color and the surface property of the object can be changed. However, in this case, it is necessary to prepare an image of the object having the changed color or material in advance, and the preparation is time-consuming. In addition, the selection range of the characteristics such as the material and the color is limited to the characteristics of the object in the prepared image.

【0009】このような課題を解決し、物体の色および
表面の性質を自由に変更しながら、人間の視覚によって
自然な画像として知覚される画像を得るための技法とし
て、本出願人は、既に、特願平3−195326号『カ
ラー画像制御方法』を出願している。
As a technique for solving these problems and obtaining an image perceived as a natural image by human vision while freely changing the color and surface properties of an object, the present applicant has already proposed And Japanese Patent Application No. 3-195326, entitled "Color Image Control Method".

【0010】この技法は、物体そのものの色(以下、物
体色と称する)とともに照明光および周囲からの二次反
射光の色を考慮した反射モデルを用いて物体の部分の画
像データを表し、物体,照明光,二次反射光それぞれの
色とこれらを表すベクトルに対応する係数それぞれとを
独立に変更可能としたものである。
In this technique, image data of a part of an object is represented using a reflection model that takes into account the color of the object itself (hereinafter, referred to as the object color) and the colors of illumination light and secondary reflected light from the surroundings. , Illumination light, and secondary reflected light, and the coefficients corresponding to the vectors representing these colors can be independently changed.

【0011】上述した反射モデルにおいては、画像デー
タ(R0 ,G0 ,B0 )は、物体色ベクトル(Rd ,G
d ,Bd )と照明光ベクトル(Rs ,Gs ,Bs )と二
次反射光ベクトル(Ra ,Ga ,Ba )と、これらのベ
クトルそれぞれに対応する係数K1 ,K2 ,K3 とを用
いて、式のように表される。
In the above-described reflection model, the image data (R 0 , G 0 , B 0 ) is based on the object color vector (R d , G
d , B d ), the illumination light vector (R s , G s , B s ) and the secondary reflected light vector (R a , G a , B a ), and the coefficients K 1 , K 2 corresponding to these vectors, respectively. , K 3, and is represented as an equation.

【0012】[0012]

【数01】 (Equation 01)

【0013】ここで、各ベクトルに対応する係数K1
2 ,K3 は、物体の各位置における拡散反射特性,鏡
面反射特性,表面の粗さおよび観察者の視線方向によっ
て決まるものであり、物体の形状や各位置における表面
の性質を表すものである。
Here, coefficients K 1 ,
K 2 and K 3 are determined by the diffuse reflection characteristics, specular reflection characteristics, surface roughness, and observer's line of sight at each position of the object, and represent the shape of the object and the properties of the surface at each position. is there.

【0014】したがって、式において、物体色ベクト
ル,照明光ベクトル,二次反射光ベクトルおよび係数K
1 ,K2 ,K3 をそれぞれ独立に変更すれば、プラスチ
ックで整形された物体や塗装された物体のように表面の
色が一様な物体を対象として、物体の色や表面の性質を
自由に変更した場合について、物体の部分の各画素の画
像データを得ることができる。
Therefore, in the equation, the object color vector, the illumination light vector, the secondary reflected light vector and the coefficient K
By changing 1 , K 2 , and K 3 independently, the color and surface properties of the object can be freely adjusted for objects with a uniform surface color, such as plastic shaped objects and painted objects. Can be obtained, image data of each pixel of the object portion can be obtained.

【0015】上述したように、式で表される反射モデ
ルにおいて、係数K1 ,K2 ,K3は位置の関数である
から、画像データから推定した各ベクトルと各画素の画
像データとに基づいて、各画素ごとに係数K1 ,K2
3 を求める必要がある。
As described above, in the reflection model represented by the equation, since the coefficients K 1 , K 2 , and K 3 are functions of the position, the coefficients K 1 , K 2 , and K 3 are based on each vector estimated from the image data and the image data of each pixel. And the coefficients K 1 , K 2 ,
It is necessary to obtain the K 3.

【0016】これらの係数K1 ,K2 ,K3 を求める演
算処理量は膨大であるため、上述した技法を用いた場合
に、色や表面の性質の変更処理を高速化することは難し
かった。
Since the amount of arithmetic processing for obtaining these coefficients K 1 , K 2 , and K 3 is enormous, it has been difficult to speed up the processing for changing the color and surface properties using the above-described technique. .

【0017】本発明は、物体の色や表面の性質を高精度
に変更するための反射モデルを迅速に得られる反射モデ
ル作成方法を提供することを目的とする。また、この反
射モデル作成方法を用いて、物体の色や表面の性質の変
更処理を行う画像データ操作装置を提供することを目的
とする。
An object of the present invention is to provide a reflection model creating method capable of quickly obtaining a reflection model for changing the color and surface properties of an object with high accuracy. It is another object of the present invention to provide an image data manipulation device that performs a process of changing the color and surface properties of an object using the reflection model creation method.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】図1は、請求項1の反射
モデル作成方法の原理を示す図である。請求項1の発明
は、画像に含まれる物体そのものの色と照明光の色と二
次反射光の色とをそれぞれ表すベクトルに各ベクトルに
対応する係数をそれぞれ乗じて得られる各成分により、
物体の部分の各画素の色を表す画像データを表す反射モ
デルを得るための反射モデル作成方法において、画像デ
ータに基づいて、照明光の色を示す照明光ベクトルと二
次反射光の色を示す二次反射光ベクトルのいずれか一方
と物体そのものの色を示す物体色ベクトルとをそれぞれ
決定し、照明光ベクトルあるいは二次反射光ベクトルの
いずれか一方を理想的な白色光に相当するベクトルを用
いて近似し、反射モデルを表す式から理想的な白色光に
相当するベクトルを含む成分を消去して、物体色ベクト
ルと照明光ベクトルあるいは二次反射光ベクトルとに関
する2元連立方程式を導出し、2元連立方程式を解い
て、物体色ベクトルと照明光ベクトルと二次反射光ベク
トルとに対応する係数とをそれぞれ求めることを特徴と
する。
FIG. 1 is a diagram showing the principle of a reflection model creating method according to the present invention. According to the first aspect of the present invention, each component obtained by multiplying a vector representing the color of the object itself, the color of the illumination light, and the color of the secondary reflected light included in the image by a coefficient corresponding to each vector,
In a reflection model creating method for obtaining a reflection model representing image data representing a color of each pixel of an object portion, an illumination light vector indicating an illumination light color and a color of a secondary reflected light are indicated based on the image data. One of the secondary reflected light vectors and an object color vector indicating the color of the object itself are determined, and one of the illumination light vector and the secondary reflected light vector is determined using a vector corresponding to an ideal white light. Approximate to eliminate the component including the vector corresponding to the ideal white light from the expression representing the reflection model, to derive a system of binary equations regarding the object color vector and the illumination light vector or the secondary reflected light vector, It is characterized in that the binary simultaneous equations are solved to obtain coefficients corresponding to the object color vector, the illumination light vector, and the secondary reflected light vector, respectively.

【0019】図2は、請求項2の画像データ操作装置の
構成を示す図である。請求項2の発明は、画像を構成す
る各画素の色を表す画像データを格納する画像格納手段
101と、画像データに基づいて、画像に含まれる物体
そのものの色を示す物体色ベクトルと照明光の色を示す
照明光ベクトルと二次反射光の色を示す二次反射光ベク
トルおよびこれらの各ベクトルに対応する係数とを求め
る反射モデル作成手段102と、物体色ベクトルと照明
光ベクトルと二次反射光ベクトルとをそれぞれ保持する
ベクトル保持手段103と、各ベクトルにそれぞれ対応
する係数を各画素ごとに保持する係数保持手段104
と、物体色ベクトルと照明光ベクトルと二次反射光ベク
トルとにそれぞれ対応する係数を乗じて各画素の画像デ
ータを算出し、画像格納手段101に送出する画像デー
タ算出手段105と、変更指示の入力に応じて、物体色
ベクトルと照明光ベクトルと二次反射光ベクトルとおよ
びこれらのベクトルにそれぞれ対応する係数との値を変
更する変更手段106とを備えた画像データ操作装置に
おいて、反射モデル作成手段102は、照明光ベクトル
と二次反射光ベクトルとのいずれか一方を指定する近似
指示の入力に応じて、該当するベクトルとして理想的な
白色光を示すベクトルを生成してベクトル保持手段10
3に送出するベクトル生成手段111と、近似指示に応
じて、照明光ベクトルあるいは二次反射光ベクトルと物
体色ベクトルとを画像格納手段101に格納された画像
データに基づいて決定し、ベクトル保持手段103に送
出するベクトル決定手段112と、近似指示に応じて、
照明光ベクトルあるいは二次反射光ベクトルと物体色ベ
クトルとに関する所定の2元連立方程式にベクトル決定
手段112で得られた各ベクトルおよび画像データを代
入し、これらのベクトルに対応する係数および近似指示
で指定されたベクトルに対応する係数を求めて、係数保
持手段104に送出する係数演算手段113とを備えた
構成であることを特徴とする。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the image data manipulation device according to the second aspect. According to a second aspect of the present invention, there is provided an image storage means for storing image data representing a color of each pixel constituting an image, an object color vector indicating a color of an object included in the image based on the image data, and an illumination light. A reflection model generating means 102 for obtaining an illumination light vector indicating the color of the second light, a second reflected light vector indicating the color of the second reflected light, and a coefficient corresponding to each of these vectors, an object color vector, an illumination light vector, and a second Vector holding means 103 for holding a reflected light vector, and coefficient holding means 104 for holding a coefficient corresponding to each vector for each pixel
And image data calculation means 105 for calculating the image data of each pixel by multiplying the object color vector, the illumination light vector and the secondary reflection light vector by the corresponding coefficients, and sending the image data to the image storage means 101. In the image data manipulation device having an object color vector, an illumination light vector, a secondary reflection light vector, and a coefficient corresponding to each of these vectors in accordance with an input, a reflection model creation is performed. The means 102 generates a vector indicating ideal white light as a corresponding vector according to the input of the approximation instruction for specifying one of the illumination light vector and the secondary reflected light vector, and
3, an illumination light vector or a secondary reflected light vector and an object color vector are determined based on the image data stored in the image storage means 101 in accordance with the approximation instruction. According to the vector determining means 112 to be sent to the
The respective vectors and image data obtained by the vector determination means 112 are substituted into predetermined binary simultaneous equations relating to the illumination light vector or the secondary reflection light vector and the object color vector, and coefficients and approximation instructions corresponding to these vectors are used. It is characterized by comprising a coefficient calculating means 113 for obtaining a coefficient corresponding to the designated vector and sending it to the coefficient holding means 104.

【0020】[0020]

【作用】請求項1の発明は、理想的な白色光を示すベク
トルの各成分が全て同一の値であることを利用して、反
射モデルを表す式から照明光ベクトルあるいは二次反射
光ベクトルを含んだ成分を消去し、得られた2元連立方
程式を解くことにより、物体色ベクトル,照明光ベクト
ル,二次反射光ベクトルそれぞれに対応する係数を算出
するものである。ここで、2元連立方程式を解く処理
は、元の反射モデルから得られる3元連立方程式を解く
処理に比べて処理量が少ないことは明らかである。した
がって、この方法を用いることにより、上述した各ベク
トルに対応する係数を算出する処理に要する時間を短縮
することができ、物体の色や表面の性質を高精度に変更
するための反射モデルを迅速に得ることが可能である。
According to the first aspect of the present invention, the illumination light vector or the secondary reflection light vector is obtained from the expression representing the reflection model by utilizing that all the components of the vector representing the ideal white light have the same value. A coefficient corresponding to each of the object color vector, the illumination light vector, and the secondary reflected light vector is calculated by eliminating the included components and solving the obtained binary simultaneous equation. Here, it is clear that the processing for solving the binary simultaneous equation requires a smaller amount of processing than the processing for solving the ternary simultaneous equation obtained from the original reflection model. Therefore, by using this method, it is possible to reduce the time required for the process of calculating the coefficient corresponding to each vector described above, and to quickly perform a reflection model for changing the color and surface properties of an object with high accuracy. It is possible to obtain.

【0021】請求項2の発明は、近似指示に応じてベク
トル決定手段112が決定した2つのベクトルに基づい
て、係数演算手段113が、近似指示で指定されたベク
トルを含む成分を消去して得られる2元連立方程式を解
いて、物体色ベクトル,照明光ベクトル,二次反射光ベ
クトルそれぞれに対応する係数を算出するので、上述し
た反射モデルを作成する処理を高速化することができ
る。また、上述したベクトル決定手段112とベクトル
生成手段111によって得られた各ベクトルおよび係数
演算手段113で得られた係数をベクトル保持手段10
3および係数保持手段104にそれぞれ保持される。し
たがって、変更手段106によってこれらのベクトルお
よび係数が変更されると、画像データ算出手段105に
より、上述した反射モデルに従って画像データが新しく
算出され、画像格納手段101に送出され、画像中に含
まれる物体の色や表面の性質などを変更することができ
る。このようにして、請求項1の方法を用いて反射モデ
ルを作成し、この反射モデルに基づいて、物体の色や表
面の性質などを変更する画像データ操作装置を実現する
ことが可能となり、このような変更処理の高速化を図る
ことができる。
According to a second aspect of the present invention, based on the two vectors determined by the vector determination means in response to the approximation instruction, the coefficient calculation means 113 erases the component including the vector specified by the approximation instruction. The coefficients corresponding to the object color vector, the illuminating light vector, and the secondary reflected light vector are calculated by solving the binary simultaneous equations, so that the processing for creating the above-described reflection model can be speeded up. Further, each vector obtained by the above-described vector determination means 112 and the vector generation means 111 and the coefficient obtained by the coefficient calculation means 113 are stored in the vector holding means 10.
3 and the coefficient holding means 104 respectively. Therefore, when these vectors and coefficients are changed by the changing unit 106, the image data is newly calculated by the image data calculating unit 105 in accordance with the above-mentioned reflection model, sent to the image storing unit 101, and the object included in the image is calculated. Color and surface properties can be changed. In this manner, a reflection model is created using the method of claim 1, and based on this reflection model, it is possible to realize an image data manipulation device that changes the color and surface properties of an object. Such change processing can be speeded up.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図3は、本発明の画像データ操作装
置の実施例構成を示す。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 3 shows the configuration of an embodiment of the image data manipulation device of the present invention.

【0023】図3において、イメージスキャナなどの画
像入力装置201から入力された画像データは、画像格
納手段101に相当する保持用メモリ202に保持され
ており、転送回路203によってこの保持用メモリ20
2から表示用メモリ204に転送された画像データに基
づいて、ディスプレイ装置205による表示が行われる
構成となっている。
In FIG. 3, image data input from an image input device 201 such as an image scanner is held in a holding memory 202 corresponding to the image storing means 101.
The display device 205 performs display based on the image data transferred from Step 2 to the display memory 204.

【0024】この画像データ操作装置には、マウスやラ
イトペンなどの入力装置206が備えられており、操作
者がこの入力装置206を操作して画面内の画素を指定
した際に、入力装置制御部207により、該当する画素
の座標が読出回路211に送出される構成となってい
る。また、ディスプレイ装置205の画面に、様々な指
示を示すアイコンなどを表示しておき、操作者が入力装
置206を介してこれらのアイコンを指定することによ
り、入力装置制御部207は該当する指示の入力を認識
する構成とすればよい。
The image data operation device is provided with an input device 206 such as a mouse or a light pen. When an operator operates the input device 206 to specify a pixel on the screen, the input device control is performed. The unit 207 is configured to send the coordinates of the corresponding pixel to the readout circuit 211. Also, icons or the like indicating various instructions are displayed on the screen of the display device 205, and when the operator designates these icons via the input device 206, the input device control unit 207 displays the corresponding instructions. What is necessary is just to make it the structure which recognizes an input.

【0025】また、物体抽出部208は、保持用メモリ
202に保持された画像から物体の部分に含まれる各画
素の画像データを抽出し、該当する画素に対応する保持
用メモリ202のアドレスを転送回路203に送出する
構成となっている。これに応じて、転送回路203が、
該当する画像データが保持用メモリ202から表示用メ
モリ203に転送することにより、ディスプレイ装置2
05に処理対象の物体の部分の画像が表示される。
The object extracting unit 208 extracts the image data of each pixel included in the object portion from the image held in the holding memory 202 and transfers the address of the holding memory 202 corresponding to the pixel. The signal is sent to the circuit 203. In response, the transfer circuit 203
By transferring the corresponding image data from the holding memory 202 to the display memory 203, the display device 2
At 05, the image of the part of the object to be processed is displayed.

【0026】上述した読出回路211は、入力された座
標で示される画素の画像データを保持用メモリ202か
ら読み出して、ベクトル決定部212に送出する構成と
なっている。
The reading circuit 211 reads out the image data of the pixel indicated by the input coordinates from the holding memory 202 and sends it to the vector determining unit 212.

【0027】ここで、上述した特願平3−195326
号の技法を用いるためには、物体色ベクトルと照明光ベ
クトルと二次反射光ベクトルとを予め決定しておく必要
がある。
Here, the above-mentioned Japanese Patent Application No. 3-195326 is disclosed.
In order to use the signal technique, the object color vector, the illumination light vector, and the secondary reflected light vector must be determined in advance.

【0028】物体色ベクトルとしては、対象とする物体
の代表的な色を指定すればよい。したがって、例えば、
操作者が、その物体そのものの色を示している画素を主
観的に判断し、該当する画素を指定すればよい。これに
応じて、入力装置制御部207から該当する座標が読出
回路211に送出され、この読出回路211により、該
当する画素の画像データが読み出され、ベクトル決定部
212に送出される。ベクトル決定部212は、このよ
うにして得られた画像データをそのまま物体色ベクトル
としてベクトル保持手段103に相当するベクトル保持
メモリ214に送出すればよい。
As the object color vector, a representative color of the target object may be designated. So, for example,
The operator only has to subjectively determine the pixel indicating the color of the object itself and specify the corresponding pixel. In response, the corresponding coordinates are sent from the input device control unit 207 to the readout circuit 211, and the readout circuit 211 reads out the image data of the corresponding pixel and sends it to the vector determination unit 212. The vector determining unit 212 may transmit the image data obtained in this way as it is to the vector holding memory 214 corresponding to the vector holding unit 103 as an object color vector.

【0029】ところで、写真などの自然画像においても
コンピュータグラフィクスにおいても、照明光としては
太陽光や蛍光灯や白色の電球の光が用いられる場合が多
い。すなわち、一般に照明として用いられる光は白色光
に近い光であり、照明光ベクトルのRGB各成分の値は
互いに近似している。したがって、照明光を理想的な白
色光であるとして、照明光ベクトルの各成分の値を全て
同一の値で近似することが可能である。
By the way, in both natural images such as photographs and computer graphics, sunlight, fluorescent light or light from a white light bulb is often used as illumination light. That is, light generally used as illumination is light close to white light, and the values of the RGB components of the illumination light vector are close to each other. Therefore, assuming that the illumination light is ideal white light, it is possible to approximate all the components of the illumination light vector with the same value.

【0030】また、二次反射光は照明光の色に依存して
いるから、同様に、二次反射光を理想的な白色光とし
て、二次反射光ベクトルの各成分の値を全て同一の値で
近似することができる。また、二次反射光ベクトルはそ
の大きさが小さいので、画像データの各成分への寄与も
小さい。したがって、照明光が白色光以外の場合に、二
次反射光を理想的な白色光で近似しても、画質が大きく
劣化することはない。
Further, since the secondary reflected light depends on the color of the illumination light, similarly, the secondary reflected light is regarded as an ideal white light, and the values of the respective components of the secondary reflected light vector are all the same. It can be approximated by value. In addition, since the magnitude of the secondary reflected light vector is small, the contribution to each component of the image data is also small. Therefore, when the illumination light is other than white light, even if the secondary reflected light is approximated by ideal white light, the image quality does not significantly deteriorate.

【0031】以上のことから、照明光ベクトルおよび二
次反射光ベクトルの少なくとも一方を理想的な白色光で
近似可能であることがわかる。例えば、メモリ213
に、予め照明光および二次反射光を理想的な白色光とし
た場合の照明光ベクトルと二次反射光ベクトルとを保持
しておき、操作者からの指示に応じて、ベクトル決定部
212がいずれか一方をこのメモリ213から読み出し
て、上述したベクトル保持メモリ214に入力すればよ
い。
From the above, it can be seen that at least one of the illumination light vector and the secondary reflected light vector can be approximated by ideal white light. For example, the memory 213
In advance, the illumination light vector and the secondary reflection light vector when the illumination light and the secondary reflection light are ideal white light are held in advance, and the vector determination unit 212 responds to the instruction from the operator. One of them may be read from the memory 213 and input to the vector holding memory 214 described above.

【0032】この場合は、照明光ベクトルとして高い輝
度を示すRGB成分の値をメモリ213に保持し、二次
反射光ベクトルとして比較的低い輝度を示すRGB成分
の値を保持しておき、操作者は、上述した入力装置20
6を介して、照明光あるいは二次反射光を理想的な白色
光で近似する旨を指示すればよい。また、上述した近似
的な照明光ベクトルおよび二次反射光ベクトルの他に、
太陽光や白色光など代表的な光源に対応した成分比を持
つ照明光ベクトルおよび二次反射光ベクトルをメモリ2
13に保持しておき、ベクトル決定部212が近似しな
い方のベクトルとして該当するベクトルを選択してもよ
い。
In this case, the value of the RGB component indicating high luminance is stored in the memory 213 as the illumination light vector, and the value of the RGB component indicating relatively low luminance is stored as the secondary reflected light vector. Is the input device 20 described above.
6, it may be indicated that the illumination light or the secondary reflected light is approximated by ideal white light. Further, in addition to the above-described approximate illumination light vector and secondary reflected light vector,
Memory 2 stores illumination light vectors and secondary reflected light vectors having component ratios corresponding to typical light sources such as sunlight and white light.
13 and the vector determination unit 212 may select the corresponding vector as the vector that is not approximated.

【0033】このように、入力装置206からの指示に
応じて、読出回路211とベクトル決定部212とメモ
リ213とが動作することにより、ベクトル決定手段1
12およびベクトル生成手段111の機能を果たして、
物体色ベクトルと照明光ベクトルと二次反射光ベクトル
とを得ることができる。
As described above, the readout circuit 211, the vector determination section 212, and the memory 213 operate in response to an instruction from the input device 206, whereby the vector determination means 1
12 and the function of the vector generation means 111,
An object color vector, an illumination light vector, and a secondary reflected light vector can be obtained.

【0034】次に、このようにして得られた物体色ベク
トルと照明光ベクトルと二次反射光ベクトルとを用い
て、対象とする物体の反射モデルを作成する方法につい
て説明する。
Next, a method for creating a reflection model of a target object using the object color vector, the illumination light vector, and the secondary reflected light vector obtained in this manner will be described.

【0035】ここで、上述した式において、例えば照
明光ベクトル(Rs ,Gs ,Bs )の各成分が等しい
(つまり、Rs =Gs =Bs )ことを条件として、照明
光の項を消去すると、 R0 −G0 =K1 (Rd −Gd )+K3 (Ra −Ga ) … G0 −B0 =K1 (Gd −Bd )+K3 (Ga −Ba ) … のように変形することができる。この式,式からな
る2元連立方程式にクラメルの公式を適用すれば、係数
1 および係数K3 は、
Here, in the above equation, for example, on the condition that each component of the illumination light vector (R s , G s , B s ) is equal (that is, R s = G s = B s ), Clearing the terms, R 0 -G 0 = K 1 (R d -G d) + K 3 (R a -G a) ... G 0 -B 0 = K 1 (G d -B d) + K 3 (G a −B a )... By applying the Cramer's formula to the system of equations consisting of these equations, the coefficients K 1 and K 3 are

【0036】[0036]

【数02】 (Equation 02)

【0037】[0037]

【数03】 [Equation 03]

【0038】のようにそれぞれ表される。また、このよ
うにして得られた係数K1 ,K3 を式に代入すれば、
照明光に対応する係数K2 を得ることができる。この場
合は、係数演算手段113は、物体の部分の各画素の画
像データの入力に応じて、上述した式,式にこの画
像データと上述した物体色ベクトルおよび二次反射光ベ
クトルを代入して係数K1 ,K3 を算出し、得られた係
数K1 ,K3 に基づいて係数K2 を算出する構成とすれ
ばよい。
Are represented as follows. By substituting the coefficients K 1 and K 3 obtained in this way into the equation,
It is possible to obtain the coefficients K 2 corresponding to the illumination light. In this case, the coefficient calculating unit 113 substitutes the image data, the object color vector, and the secondary reflected light vector into the above-described expression according to the input of the image data of each pixel of the object portion. calculating the coefficients K 1, K 3, it may be configured to calculate the coefficient K 2 based on the obtained coefficient K 1, K 3.

【0039】同様に、二次反射光ベクトル(Ra
a ,Ba )の各成分が等しいことを条件として式を
変形し、得られた2元連立方程式にクラメルの公式を適
用すれば、係数K1 および係数K2 は、
Similarly, the secondary reflected light vector (R a ,
G a , B a ), if the components are equal, the equation is transformed, and the Camel equation is applied to the obtained system of binary equations, the coefficients K 1 and K 2 become

【0040】[0040]

【数04】 [Equation 04]

【0041】[0041]

【数05】 [Equation 05]

【0042】のようにそれぞれ表され、得られた係数K
1 および係数K2 に基づいて、二次反射光に対応する係
数K3 を得ることができる。この場合は、係数演算手段
113は、物体の部分の各画素の画像データの入力に応
じて、上述した式,式にこの画像データと上述した
物体色ベクトルおよび照明光ベクトルを代入して係数K
1 ,K2 を算出し、得られた係数K1 ,K2に基づいて
係数K3 を算出する構成とすればよい。
The obtained coefficient K is expressed as
Based on 1 and the coefficient K 2, it can be obtained coefficient K 3, corresponding to the secondary reflected light. In this case, the coefficient calculating unit 113 substitutes the image data, the object color vector and the illumination light vector into the above-described expression according to the input of the image data of each pixel of the object portion, and obtains the coefficient K
1, K 2 is calculated, and may be configured to calculate the coefficient K 3 on the basis of the obtained coefficient K 1, K 2.

【0043】例えば、図3に示すように、係数演算手段
113をマイクロプロセッサ(MPU)221とROM
222とで構成し、照明光を白色光で近似した場合と二
次反射光を白色光で近似した場合とについて、計算手順
をそれぞれファームウェア化しておき、操作者からの指
示に応じて、該当する計算手順を選択して実行する構成
とすればよい。また、物体抽出部208によって抽出さ
れた画像データを順次にマイクロプロセッサ222に入
力する構成とすればよい。
For example, as shown in FIG. 3, the coefficient calculating means 113 is composed of a microprocessor (MPU) 221 and a ROM.
In the case where the illumination light is approximated by white light and the case where the secondary reflected light is approximated by white light, the calculation procedure is respectively made into firmware, and the calculation procedure is performed according to an instruction from the operator. The configuration may be such that the calculation procedure is selected and executed. Further, the image data extracted by the object extracting unit 208 may be sequentially input to the microprocessor 222.

【0044】ここで、例えば、照明光を白色光で近似し
た場合に、係数K1 を求めるために必要な乗算処理およ
び除算処理の回数は5回であり、近似処理を用いないで
3元連立方程式を解いた場合に必要な乗除算処理の回数
である25回に比べて、大幅に減少していることが分か
る。
Here, for example, when the illumination light is approximated by white light, the number of times of the multiplication processing and the division processing required for obtaining the coefficient K 1 is five, and the ternary simultaneous processing is performed without using the approximation processing. It can be seen that the number is significantly reduced as compared with 25 times, which is the number of times of the multiplication / division processing required when solving the equation.

【0045】したがって、上述したようにして、照明光
あるいは二次反射光を理想的な白色光で近似したことを
条件として、係数K1 ,K2 ,K3 の算出処理を簡易化
したことにより、各画素に対応する係数K1 ,K2 ,K
3 を算出するために必要な演算処理量を大幅に削減し、
係数の算出処理に要する時間を短縮することができる。
Therefore, as described above, the processing for calculating the coefficients K 1 , K 2 , and K 3 is simplified on the condition that the illumination light or the secondary reflected light is approximated by ideal white light. , K 1 , K 2 , K corresponding to each pixel
3 Significantly reduced the amount of computation required to calculate 3 ,
The time required for the coefficient calculation process can be reduced.

【0046】上述したようにして得られた係数K1 ,K
2 ,K3 は、係数保持手段104に相当する係数保持メ
モリ215に順次に送出されて保持される。この係数保
持メモリ215は、例えば、上述した物体抽出部208
から、抽出した各画素に対応する保持用メモリ202の
アドレスの通知を受け、入力される係数K1 ,K2 ,K
3 を通知されたアドレスに対応して保持すればよい。
The coefficients K 1 and K obtained as described above
2 and K 3 are sequentially sent out and held in a coefficient holding memory 215 corresponding to the coefficient holding means 104. The coefficient holding memory 215 stores, for example, the object extracting unit 208 described above.
Receives the notification of the address of the holding memory 202 corresponding to each extracted pixel, and inputs the input coefficients K 1 , K 2 , K
3 may be stored in correspondence with the notified address.

【0047】このようにして、請求項1の方法を用い
て、画像中の物体の部分の各画素における色を表す反射
モデルを作成することができる。したがって、上述した
係数保持メモリ215に保持された各画素に対応する係
数K1 ,K2 ,K3 とベクトル保持メモリ214に保持
された各ベクトルとを式に代入すれば、物体の部分の
各画素の画像データが再現される。
In this way, the reflection model representing the color of each pixel of the object portion in the image can be created by using the method of the first aspect. Therefore, by substituting the coefficients K 1 , K 2 , and K 3 corresponding to the respective pixels held in the above-described coefficient holding memory 215 and the respective vectors held in the vector holding memory 214 into the expression, each of the parts of the object can be obtained. The image data of the pixel is reproduced.

【0048】例えば、演算回路231と読出回路232
とで画像データ算出手段105を形成し、読出回路23
2により、上述した係数保持メモリ214から各画素に
対応する係数K1 ,K2 ,K3 を読み出して演算回路2
31に入力し、これに応じて演算回路231が、式に
従って各画素の画像データを算出し、表示用メモリ20
4に送出する構成とすればよい。
For example, the arithmetic circuit 231 and the read circuit 232
Form image data calculation means 105, and readout circuit 23
2, the coefficients K 1 , K 2 , and K 3 corresponding to each pixel are read from the above-described coefficient holding memory 214, and the arithmetic circuit 2
In response, the arithmetic circuit 231 calculates the image data of each pixel according to the equation, and outputs the image data to the display memory 20.
4 may be sent.

【0049】また、操作者の指示に応じて、ベクトル保
持メモリ214に保持された各ベクトルの値を変更すれ
ば、物体の色や照明の色を変更することができる。例え
ば、物体の色を変更する際には、ディスプレイ装置20
5にカラーパレットを表示しておき、操作者がカラーパ
レットが表示された領域内の画素を入力装置206を介
して指定したときに、入力装置制御部207が該当する
画素の座標を書換え処理部241に通知して、変更後の
目標色を指定すればよい。書換え処理部241は、通知
された座標に基づいて、表示用メモリ204から該当す
る画像データを読み出し、この画像データを用いてベク
トル保持メモリ214に保持された物体色ベクトルの値
を書換えればよい。
Further, by changing the value of each vector held in the vector holding memory 214 in accordance with the instruction of the operator, the color of the object and the color of the illumination can be changed. For example, when changing the color of an object, the display device 20
5, a color palette is displayed, and when the operator designates a pixel in the area where the color palette is displayed via the input device 206, the input device control unit 207 rewrites the coordinates of the corresponding pixel. 241 may be specified to specify the changed target color. The rewrite processing unit 241 reads the corresponding image data from the display memory 204 based on the notified coordinates, and rewrites the value of the object color vector held in the vector holding memory 214 using the image data. .

【0050】このように、操作者からの指示に応じて、
入力装置制御部207と書換え処理部241とが動作し
て物体色ベクトルを変更することにより、変更手段11
6の機能を実現し、物体の質感を保ったままで物体の色
を自由に変更することができる。このとき、ディスプレ
イ装置205によって表示される物体の色は、式に示
した反射モデルに従って決定されるから、人間の視覚に
不自然さを感じさせない高品質の画像を得ることができ
る。これにより、塗料の色やプラスチック素材に混ぜる
顔料の色などを様々に変えた場合についてのシミュレー
ションを簡単に実現することができる。
As described above, according to the instruction from the operator,
When the input device control unit 207 and the rewriting processing unit 241 operate to change the object color vector, the changing unit 11
6 can be realized, and the color of the object can be freely changed while maintaining the texture of the object. At this time, since the color of the object displayed by the display device 205 is determined according to the reflection model shown in the equation, it is possible to obtain a high-quality image that does not make human eyes feel unnatural. As a result, it is possible to easily realize a simulation in a case where the color of the paint or the color of the pigment mixed with the plastic material is variously changed.

【0051】同様にして、照明光ベクトルや二次反射光
ベクトルを変更することも可能であり、やはり、人間の
視覚に不自然さを感じさせない高品質の画像を得ること
ができる。この場合は、様々なスペクトルを持つ光源に
よって物体が照らされた状態のシミュレーションを簡単
に実現することができる。
Similarly, the illumination light vector and the secondary reflected light vector can be changed, and a high-quality image can be obtained without causing unnaturalness to human eyes. In this case, a simulation of a state where an object is illuminated by light sources having various spectra can be easily realized.

【0052】また、操作者の指示に応じて、係数保持メ
モリ215に保持された各画素に対応する係数K1 ,K
2 ,K3 の値を変更すれば、物体の表面の性質や材質感
を変更することができる。
Further, in accordance with the instruction of the operator, the coefficients K 1 and K 1 corresponding to each pixel held in the coefficient holding memory 215.
By changing the value of 2, K 3, it is possible to vary the properties and material feeling of the surface of the object.

【0053】ここで、通常は、係数K1 で表される拡散
反射特性は、物体の表面上に立てた法線と視線の方向と
のなす角度θの増大に応じて単調に減少する。しかし、
例えば、拡散反射特性を表す係数K1 の値を変更して、
物体の拡散反射特性に指向性を持たせれば、雲母のよう
にキラキラと光る材質感が得られる。
In general, the diffuse reflection characteristic represented by the coefficient K 1 monotonously decreases as the angle θ between the normal line on the surface of the object and the direction of the line of sight increases. But,
For example, by changing the value of the coefficient K 1 representing the diffuse reflection characteristics,
If the diffuse reflection characteristic of the object has directivity, it is possible to obtain a shiny material feeling like mica.

【0054】この場合は、操作者の指示に応じて、特性
設定部242が特定の角度θにおいて拡散反射強度が極
値を持つような拡散反射特性を設定し、この拡散反射特
性と通常の拡散反射特性との差異を各画素に対応して求
めて、書換え処理部241に通知する構成とすればよ
い。これに応じて、書換え処理部241が、係数保持メ
モリ215内の係数K1 の値をそれぞれ書き換えること
により、物体の材質感を指向性を持った拡散反射特性を
持つ材質感に変更することができる。
In this case, in response to an instruction from the operator, the characteristic setting section 242 sets a diffuse reflection characteristic such that the diffuse reflection intensity has an extreme value at a specific angle θ. What is necessary is just to adopt a configuration in which a difference from the reflection characteristic is obtained for each pixel, and the rewrite processing unit 241 is notified. In response to this, the rewrite processing unit 241 rewrites the value of the coefficient K 1 in the coefficient holding memory 215 to change the material appearance of the object to a material appearance having diffuse reflection characteristics with directivity. it can.

【0055】すなわち、書換え処理部241と特性設定
部242とにより、変更手段116の機能が果たされて
いる。同様にして、様々な材質感に対応する拡散反射特
性に応じて係数K1 を変更することが可能であり、物体
の色や表面の性質を保ちながら物体の材質感を変更し、
人間の視覚に不自然さを感じさせない高品質の画像を得
ることができる。
That is, the function of the changing means 116 is performed by the rewriting processing section 241 and the characteristic setting section 242. Similarly, it is possible to change the coefficient K 1 depending on the diffuse reflection characteristics corresponding to the various material appearance, change the material appearance of an object while keeping the properties of the object color and the surface,
It is possible to obtain a high-quality image that does not make human eyes feel unnatural.

【0056】また、同様にして、鏡面反射特性を表す係
数K2 を変更すれば、物体の表面の光沢感を変更するこ
とができ、物体の色や材質感を保存しながら物体の表面
の粗さを変更することができる。
Similarly, by changing the coefficient K 2 representing the specular reflection characteristic, the glossiness of the surface of the object can be changed, and the surface roughness of the object can be changed while preserving the color and material of the object. Can be changed.

【0057】また、二次反射特性を表す係数K3 を変更
すれば、二次反射光成分の強度を変えて、周囲の物体と
の距離を変化させたような効果を得ることができる。い
ずれの場合においても、また、これらの係数K1
2 ,K3 の変更処理を組み合わせて行った場合におい
ても、人間の視覚に不自然さを感じさせない高品質の画
像を得ることができる。
Further, by changing the coefficient K 3 representing the secondary reflection characteristic, it is possible to obtain the effect of changing the distance from the surrounding object by changing the intensity of the secondary reflected light component. In each case, these coefficients K 1 ,
Even when K 2 and K 3 are changed in combination, it is possible to obtain a high-quality image that does not make human eyes feel unnatural.

【0058】すなわち、上述したようにして、照明光あ
るいは二次反射光を白色光で近似して反射モデルを作成
することにより、この反射モデルを用いて物体の色や材
質感および表面の性質などを自由にしかも高い精度で変
更する処理を高速化することが可能である。
That is, as described above, a reflection model is created by approximating the illumination light or the secondary reflected light with white light, and the color, material appearance, surface properties, etc. of the object are obtained using this reflection model. It is possible to speed up the process of freely changing and with high accuracy.

【0059】これにより、画像中の物体の色や表面の性
質を変更する際の利用者の待ち時間を削減して、商品や
ポスタのデザイン作業やコンピュータグラフィクスの作
成作業の効率化を図ることができ、利用者にとって使い
やすい画像処理システムを提供することができる。
As a result, it is possible to reduce the user's waiting time when changing the color and the surface properties of the object in the image, and to improve the efficiency of the work of designing products and posters and the work of creating computer graphics. It is possible to provide an image processing system that is easy for the user to use.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明は、
照明光あるいは二次反射光を理想的な白色光で近似する
ことにより、物体色ベクトル,照明光ベクトル,二次反
射光ベクトルそれぞれに乗じられる係数の算出処理を簡
易化し、物体の反射モデルを高速に作成することが可能
である。したがって、この反射モデルを用いて物体の色
や材質感および表面の性質などを自由にしかも高い精度
で変更する処理全体の高速化を図ることができる。
As described above, the first aspect of the present invention is:
By approximating the illumination light or the secondary reflection light with ideal white light, the process of calculating the coefficients to be multiplied by the object color vector, the illumination light vector, and the secondary reflection light vector is simplified, and the reflection model of the object can be made faster. Can be created. Therefore, it is possible to speed up the entire process of freely and highly accurately changing the color, texture, and surface properties of an object using this reflection model.

【0061】また、請求項2の発明は、請求項1の反射
モデル作成方法によって反射モデルを作成し、この反射
モデルに基づいて、物体の色や材質感および表面の性質
などを自由にしかも高い精度で変更する処理を高速化す
ることが可能である。これにより、画像中の物体の色や
表面の性質を変更する際の利用者の待ち時間を削減し
て、商品やポスタのデザイン作業やコンピュータグラフ
ィクスの作成作業の効率化を図ることができる。
According to a second aspect of the present invention, a reflection model is created by the reflection model creating method of the first aspect, and based on the reflection model, the color, texture, and surface properties of the object can be freely and highly improved. It is possible to speed up the process of changing with accuracy. As a result, it is possible to reduce the user's waiting time when changing the color and the surface properties of the object in the image, and to improve the efficiency of the design work of products and posters and the creation work of computer graphics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1の反射モデル作成方法の原理を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing the principle of a reflection model creating method according to claim 1;

【図2】請求項2の画像データ操作装置の構成を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an image data manipulation device according to a second embodiment.

【図3】請求項2の画像データ操作装置の実施例構成図
である。
FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of an image data manipulation device according to claim 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 画像格納手段 102 反射モデル作成手段 103 ベクトル保持手段 104 係数保持手段 105 画像データ算出手段 106 変更手段 111 ベクトル生成手段 112 ベクトル決定手段 113 係数演算手段 201 画像入力装置 202 保持用メモリ 203 転送回路 204 表示用メモリ 205 ディスプレイ装置 206 入力装置 207 入力装置制御部 208 物体抽出部 211,232 読出回路 212 ベクトル決定部 213 メモリ 214 ベクトル保持メモリ 215 係数保持メモリ 221 マイクロプロセッサ(MPU) 222 ROM 231 演算回路 241 書換え処理部 242 特性設定部 Reference Signs List 101 Image storage means 102 Reflection model creation means 103 Vector holding means 104 Coefficient holding means 105 Image data calculation means 106 Changing means 111 Vector generation means 112 Vector determination means 113 Coefficient calculation means 201 Image input device 202 Holding memory 203 Transfer circuit 204 Display Memory for display 205 Display device 206 Input device 207 Input device control unit 208 Object extraction unit 211, 232 Readout circuit 212 Vector determination unit 213 Memory 214 Vector storage memory 215 Coefficient storage memory 221 Microprocessor (MPU) 222 ROM 231 Operation circuit 241 Rewriting process Unit 242 Characteristic setting unit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画像に含まれる物体そのものの色と照明
光の色と二次反射光の色とをそれぞれ表すベクトルに各
ベクトルに対応する係数をそれぞれ乗じて得られる各成
分により、前記物体の部分の各画素の色を表す画像デー
タを表す反射モデルを得るための反射モデル作成方法に
おいて、 前記画像データに基づいて、照明光の色を示す照明光ベ
クトルと二次反射光の色を示す二次反射光ベクトルのい
ずれか一方と物体そのものの色を示す物体色ベクトルと
をそれぞれ決定し、 前記照明光ベクトルあるいは前記二次反射光ベクトルの
いずれか一方を理想的な白色光に相当するベクトルを用
いて近似し、 前記反射モデルを表す式から前記理想的な白色光に相当
するベクトルを含む成分を消去して、前記物体色ベクト
ルと前記照明光ベクトルあるいは前記二次反射光ベクト
ルとに関する2元連立方程式を導出し、 前記2元連立方程式を解いて、前記物体色ベクトルと前
記照明光ベクトルと前記二次反射光ベクトルとに対応す
る係数とをそれぞれ求めることを特徴とする反射モデル
作成方法。
1. An image processing apparatus according to claim 1, wherein each component obtained by multiplying a vector representing the color of the object itself, the color of the illumination light, and the color of the secondary reflected light included in the image by a coefficient corresponding to each vector. In a reflection model creating method for obtaining a reflection model representing image data representing a color of each pixel of a portion, an illumination light vector indicating an illumination light color and a secondary reflection light indicating a color of a secondary reflected light based on the image data. One of the secondary reflected light vector and the object color vector indicating the color of the object itself are determined, and one of the illumination light vector or the secondary reflected light vector is determined as a vector corresponding to an ideal white light. Approximately using the expression representing the reflection model to eliminate a component including a vector corresponding to the ideal white light, and to remove the object color vector and the illumination light vector or Derives a binary simultaneous equation with the secondary reflected light vector, solves the binary simultaneous equation, and calculates the object color vector, the illumination light vector, and the coefficient corresponding to the secondary reflected light vector, respectively. A method for creating a reflection model, characterized in that it is obtained.
【請求項2】 画像を構成する各画素の色を表す画像デ
ータを格納する画像格納手段(101)と、 前記画像データに基づいて、前記画像に含まれる物体そ
のものの色を示す物体色ベクトルと照明光の色を示す照
明光ベクトルと二次反射光の色を示す二次反射光ベクト
ルおよびこれらの各ベクトルに対応する係数とを求める
反射モデル作成手段(102)と、 前記物体色ベクトルと前記照明光ベクトルと前記二次反
射光ベクトルとをそれぞれ保持するベクトル保持手段
(103)と、 前記各ベクトルにそれぞれ対応する係数を各画素ごとに
保持する係数保持手段(104)と、 前記物体色ベクトルと前記照明光ベクトルと前記二次反
射光ベクトルとにそれぞれ対応する係数を乗じて各画素
の画像データを算出し、前記画像格納手段(101)に
送出する画像データ算出手段(105)と、 変更指示の入力に応じて、前記物体色ベクトルと前記照
明光ベクトルと前記二次反射光ベクトルとおよびこれら
のベクトルにそれぞれ対応する係数との値を変更する変
更手段(106)とを備えた画像データ操作装置におい
て、 前記反射モデル作成手段(102)は、 前記照明光ベクトルと前記二次反射光ベクトルとのいず
れか一方を指定する近似指示の入力に応じて、該当する
ベクトルとして理想的な白色光を示すベクトルを生成し
て前記ベクトル保持手段(103)に送出するベクトル
生成手段(111)と、 前記近似指示に応じて、前記照明光ベクトルあるいは前
記二次反射光ベクトルと前記物体色ベクトルとを前記画
像格納手段(101)に格納された画像データに基づい
て決定し、前記ベクトル保持手段(103)に送出する
ベクトル決定手段(112)と、 前記近似指示に応じて、前記照明光ベクトルあるいは前
記二次反射光ベクトルと前記物体色ベクトルとに関する
所定の2元連立方程式に前記ベクトル決定手段(11
2)で得られた各ベクトルおよび前記画像データを代入
し、これらのベクトルに対応する係数および前記近似指
示で指定されたベクトルに対応する係数を求めて、前記
係数保持手段(104)に送出する係数演算手段(11
3)とを備えた構成であることを特徴とする画像データ
操作装置。
2. An image storage means (101) for storing image data representing a color of each pixel constituting an image, and an object color vector indicating a color of an object itself included in the image based on the image data. Reflection model creation means (102) for obtaining an illumination light vector indicating the color of the illumination light, a secondary reflection light vector indicating the color of the secondary reflection light, and a coefficient corresponding to each of these vectors; A vector holding unit (103) for holding an illumination light vector and the secondary reflected light vector, a coefficient holding unit (104) for holding a coefficient corresponding to each vector for each pixel, and the object color vector And the illumination light vector and the secondary reflected light vector are multiplied by corresponding coefficients to calculate image data of each pixel. Image data calculating means (105) to be transmitted to the CPU, and in response to the input of the change instruction, the values of the object color vector, the illumination light vector, the secondary reflected light vector, and the coefficients respectively corresponding to these vectors are calculated. In the image data manipulation device provided with changing means (106) for changing, the reflection model creating means (102) receives an approximation instruction for designating one of the illumination light vector and the secondary reflected light vector. A vector generating means (111) for generating a vector indicating an ideal white light as a corresponding vector and transmitting the vector to the vector holding means (103), and the illumination light vector or the The secondary reflected light vector and the object color vector are determined based on image data stored in the image storage means (101). A vector determining means (112) to be transmitted to the vector holding means (103); and a predetermined binary simultaneous equation relating to the illumination light vector or the secondary reflected light vector and the object color vector according to the approximation instruction. The vector determination means (11
Substituting each vector and the image data obtained in 2), obtaining a coefficient corresponding to these vectors and a coefficient corresponding to the vector specified by the approximation instruction, and sending them to the coefficient holding means (104). Coefficient calculating means (11
3) An image data operation device characterized by comprising:
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