CN104823213A - 相机系统、其所用的颜色转换装置及方法以及颜色转换程序 - Google Patents

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Abstract

该相机系统具有：数据库，存储多个立体颜色配置文件，该多个立体颜色配置文件是将多个转换关系与摄影的多个照明条件建立关联而成的，该多个转换关系是根据对预先赋予了基准色度值的多个基准色立体物进行摄影所得到的图像数据和与此对应的基准色度值而分别算出的；选择部，基于立体被摄体的摄影时的照明条件，选择与该照明条件对应的立体颜色配置文件；及颜色转换部，基于所选择的立体颜色配置文件，进行从摄影所得到的立体被摄体的摄影图像的图像数据向色度值的颜色转换。

Description

相机系统、其所用的颜色转换装置及方法以及颜色转换程序
技术领域
本发明涉及牙科相机系统和肌肤计测(诊断)相机系统等相机系统、颜色转换装置、颜色转换方法及颜色转换程序，更具体地涉及对由数码静物相机(DSC)、数码摄像机等数码相机所摄影的摄影图像进行处理而输出色度图像的颜色转换装置和方法、具备包括这种颜色转换装置和数码相机的摄影部的相机系统及执行颜色转换方法的颜色转换程序。
背景技术
以往，在牙科中，在以义齿、牙桥对缺损的牙齿进行修补的情况下，使用了人造牙齿、修补物。人造牙齿、修补物由丙烯酸树脂、陶瓷材料等进行制作，但由于需要选择与患者的牙齿色调吻合的修补物，因此使用将其色调不同且附加了编号的多个样品组合一套而成的被称为选牙色板的颜色参照(颜色样品)。在这种颜色参照的色调的选择和编号的确定中，不使用照明，在没有直射日光射入的明亮的窗前进行。牙科技术工人以成为由牙科医师确定的编号的色调的方式制作人造牙齿、修补物。
另外，在如上所述的牙科中，也进行以下方法：对选牙色板等颜色参照和患者的牙齿等被摄体一起进行摄像，通过对所摄影的彩色图像中的被摄体和颜色参照的颜色进行比较，从而对实物被摄体的颜色进行推定(参照专利文献1)。另外，在皮肤科、美容咨询等中，也将颜色参照与患者、对象者的皮肤表面等被摄体一起进行摄影，而进行同样的颜色推定方法。
此外，在牙科等中，也使用压靠于对象物的表面而对对象物进行光照射来对对象物进行多波长分光计测的摄像装置(参照专利文献2)等。
专利文献1：日本特开平4-367658号公报
专利文献2：WO2004-36162号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在使用选牙色板所确定的色调的编号的修补物中，存在如下问题：不能消除牙科医师所要求的人造牙齿、修补物的色调和牙科技术工人所制作的人造牙齿、修补物的色调产生偏差的担忧。
另外，专利文献1所公开的牙科色彩管理系统(CMS)等中的牙科用修补物的色彩调整方法中，确定光源，由相机或摄像元件对设有基准色显示部的选牙色板等颜色参照与患者的牙齿等被摄体一起进行摄像，对颜色参照的基准色的实际的颜色与所摄影的彩色图像(照片、显示器显示)中的颜色参照的基准色的颜色进行比较，因此，能够使人造牙齿、修补物的色调与患者的实际的牙齿的色调一致，但是，存在如下问题：牙科医师必须在用一只手将颜色参照保持在被摄体附近的状态下，用另一只手利用相机进行摄像，操作性极差，也不能够对取景器进行观察，因此只能够拍摄构图、照明均不合适的照片。
此外，在专利文献2所公开的牙科CMS等图像处理系统中，能够利用摄像装置对对象物进行多波长分光计测，因此能够高度地再现颜色，也能够高度地进行色调的调整，但是，存在如下问题：图像处理系统的摄像装置、处理装置非常昂贵且是专用装置，在一般摄影等中不使用，一般不普及。
相对于此，在通常的被摄体的摄影中，也已知以色彩图表等对通常的RGB三色的数码相机进行校准的方法，通过精度良好地生成表，也能够使色差ΔE成为2以下。因此，若是该程度的精度，则由于在牙种植体等的人造牙齿、修补物的制作中成为足够的精度，因此作为能够使用通用的数码相机的价廉的计测系统而被期待。
然而，在牙科等中，在使用选牙色板等的颜色参照对人造牙齿、修补物的那样的立体物进行摄影而进行色调调整的情况下，需要高精度的色调调整，因此，存在不利用通常的被摄体的摄影所使用的通常的RGB三色的数码相机这样的问题。
本发明的第一目的在于提供相机系统、牙科相机系统、肌肤计测相机系统、颜色转换装置、颜色转换方法和颜色转换程序，消除上述现有技术的问题，无需使用高价且专用的摄像装置，能够基于通用的RGB三色的数码相机简单地进行摄影，并且能够根据照明几何条件、照明光质条件等照明条件而将对由立体的物体构成的立体被摄体进行摄影而得到的图像数据精度良好地转换为色度值并输出。
另外，本发明的第二目的在于，在上述第一目的的基础上提供能够和立体被摄体的摄影图像数据的色度值一起输出所摄影的立体被摄体的光泽感的相机系统、牙科相机系统、肌肤计测相机系统、颜色转换装置、颜色转换方法和颜色转换程序。
另外，本发明的第三目的在于，在上述第一目的和第二目的的基础上，提供不仅对所摄影的立体被摄体的整体的立体结构而且对立体被摄体的表面的纹理等微小的立体结构也能够进行精度良好的颜色再现、能够得到表面的凹凸感的相机系统、牙科相机系统、肌肤计测相机系统、颜色转换装置、颜色转换方法和颜色转换程序。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明者反复锐意研究的结果是，认识到为了明确上述问题，例如通过以色彩图表等对RGB三色的数码相机进行校准的方式，利用数码相机(DSC)对立体物进行摄影，在以使用色彩图表而高精度地生成的转换表来对彩色图像进行色度转换的情况下，该立体物的颜色成为与基准测定器的值较大地不同的值。因此，尝试试行再次进行增加色彩图表的补丁(patch)数目等处置，并提高转换精度，但是认识到结果没有改善。因此，推定为在这种颜色偏差中光量偏差产生影响，也尝试了插入白色板而进行光量控制，但是未必稳定。即，认识到：即使以上述方式能够高精度地对色彩图表等进行颜色计测，也不能在立体物中得到充分的精度。其结果为，认识到在立体物的接近摄影中，通过考虑至少包含相对于立体物的测定角度的照明几何条件和照明光质条件等照明条件，能够高精度地对使用价廉且通用的数码相机所摄影的患者的牙齿、人的皮肤、肌肤或体腔内壁等被摄体的彩色图像进行色度转换，从而作出了本发明。
即，本发明的第一方式的相机系统的特征在于，具有：摄影部，对立体被摄体进行摄影而取得图像数据；数据库，存储多个立体颜色配置文件，该多个立体颜色配置文件是将多个转换关系分别与包括基准色立体物的摄影中的照明几何条件在内的多个照明条件建立关联而成的，该多个转换关系是根据由摄影部分别对预先分别赋予了基准色度值的多个基准色立体物进行摄影所得到的图像数据和与此对应的基准色度值而分别算出的；选择部，基于立体被摄体的摄影时的照明条件，从存储于该数据库的多个立体颜色配置文件中选择与该照明条件对应的立体颜色配置文件；及颜色转换部，基于由该选择部所选择的立体颜色配置文件，进行从由摄影部摄影所得到的立体被摄体的摄影图像的图像数据向色度值的颜色转换。
在此，优选为，多个基准色立体物是三色以上的基准色立体物，多个立体颜色配置文件是对各个三色以上的基准色立体物根据多个照明条件而分别生成的。
另外，本发明的第二方式的相机系统的特征在于，具有：摄影部，对立体被摄体进行摄影而取得图像数据；数据库，存储多个立体颜色校正配置文件，该多个立体颜色校正配置文件是将包含摄影部进行摄影时的照明几何条件在内的多个照明条件与预先赋予了基准色度值的、立体被摄体的类似色的一色以上的基准色立体物建立关联而成的；选择部，基于立体被摄体的摄影时的照明条件，从存储于数据库的多个立体颜色校正配置文件中选择对应的立体颜色校正配置文件；及颜色转换部，基于转换关系与由选择部所选择的立体颜色校正配置文件，进行从由摄影部摄影所得到的立体被摄体的摄影图像的图像数据向色度值的颜色转换，该转换关系是根据对预先赋予了基准色度值的多个平面色标进行摄影所得到的图像数据和基准色度值而算出的。
在此，优选为，在上述第二方式中，一色以上的基准色立体物是立体被摄体的类似色的一色的基准色立体物，多个立体颜色校正配置文件是对一色的基准色立体物根据多个照明条件而分别生成的，多个平面色标是三色以上的平面色标。
另外，优选为，转换关系是平面颜色配置文件，颜色转换部使用平面颜色配置文件对摄影图像的图像数据进行颜色转换而转换为摄影图像的中间色度值，并且使用所选择的立体颜色校正配置文件来对颜色转换所得到的摄影图像的中间色度值进行颜色校正而生成摄影图像的色度值。
或者，优选为，转换关系是平面颜色配置文件，颜色转换部使用平面颜色配置文件和所选择的立体颜色校正配置文件来生成立体颜色配置文件，基于所生成的立体颜色配置文件，进行从立体被摄体的摄影图像的图像数据向摄影图像的色度值的颜色转换。
另外，优选为，在上述第一和第二方式中，基准色立体物具有与立体被摄体相同或类似的曲面、立体形状、表面的凹凸形状和层结构及多面体中的至少之一并由立体被摄体的类似物质的立体物构成，该多面体由倾斜度不同的多个平面或曲面构成。
另外，优选为，基准色立体物包括具备与立体被摄体类似的半透明性、不透明性、光散射性、乳白色和/或肌肤色的颜色中的至少之一的基准色立体物。
另外，优选为，摄影部具备数码相机，照明几何条件包括光源、数码相机及立体被摄体或基准色立体物这三者的几何位置信息。
另外，优选为，照明几何条件是光源对立体被摄体或基准色立体物的照明角度和照明距离中的至少之一。
另外，优选为，在上述第一和第二方式中，还具有对立体被摄体的摄影时的照明条件进行判断的条件判断部，选择部基于由条件判断部所判断的照明条件，从数据库选择与照明条件对应的立体颜色配置文件或立体颜色校正配置文件。
另外，优选为，照明条件除了照明几何条件外还包括摄影时的照明光的照明光质条件，条件判断部对照明几何条件和照明光质条件进行判断。
另外，优选为，条件判断部具有附带信息取得部、图像分析部和条件列表参照部中的至少之一，附带信息取得部从摄影部取得立体被摄体的摄影时的附带信息，图像分析部进行立体被摄体的摄影图像的图像分析，条件列表参照部具备预先设定的判断条件组合列表，条件判断部根据附带信息取得部所取得的附带信息、图像分析部的分析结果和条件列表参照部的列表中的选择结果的至少之一，对照明条件进行判断。
另外，优选为，在上述第一和第二方式中还具有光泽判断部，基于由颜色转换部进行颜色转换所得到的立体被摄体的色度图像数据，对立体被摄体18的光泽感进行判断。
另外，优选为，光泽判断部基于根据立体被摄体的色度图像数据求算的明度和在立体物被摄体映出的光源像的清晰度来求算光泽感。
另外，本发明的第三方式的牙科相机系统的特征在于，具有上述第一和第二方式的相机系统，立体被摄体是人的牙齿，基准色立体物具备与人的牙齿类似的半透明性、光散射性和乳白色的颜色。
另外，本发明的第四方式的肌肤计测相机系统的特征在于，具有上述第一和第二方式的相机系统，立体被摄体是人的皮肤(肌肤)，基准色立体物具备与人的皮肤类似的半透明性或不透明性、光散射性和乳白色或肌肤色的颜色中的至少之一。
另外，本发明的第五方式的颜色转换装置的特征在于，具有：数据库，存储多个立体颜色配置文件，该多个立体颜色配置文件是将多个转换关系分别与包含基准色立体物的摄影中的照明几何条件在内的多个照明条件建立关联而成的，该多个转换关系是根据分别对预先分别赋予了基准色度值的多个基准色立体物进行摄影所得到的图像数据和与此对应的基准色度值而分别算出的；选择部，基于立体被摄体的摄影时的照明条件，从存储于该数据库的多个立体颜色配置文件中选择与该照明条件对应的立体颜色配置文件；及颜色转换部，基于由该选择部所选择的立体颜色配置文件，进行从摄影所得到的立体被摄体的摄影图像的图像数据向色度值的颜色转换。
另外，本发明的第六方式的颜色转换装置的特征在于，具有：数据库，存储多个立体颜色校正配置文件，该多个立体颜色校正配置文件是将包含摄影时的照明几何条件在内的多个照明条件与预先赋予了基准色度值的、立体被摄体的类似色的一色以上的基准色立体物建立关联而成的；选择部，基于立体被摄体的摄影时的照明条件，从存储于数据库的多个立体颜色校正配置文件中选择对应的立体颜色校正配置文件；及颜色转换部，基于转换关系与由选择部所选择的立体颜色校正配置文件，进行从摄影所得到的立体被摄体的摄影图像的图像数据向色度值的颜色转换，该转换关系是根据对预先赋予了基准色度值的多个平面色标进行摄影所得到的图像数据和基准色度值而算出的。
另外，本发明的第七方式的颜色转换方法的特征在于，生成存储多个立体颜色配置文件的数据库，该多个立体颜色配置文件是将多个转换关系分别与包含基准色立体物的摄影中的照明几何条件在内的多个照明条件建立关联而成的，该多个转换关系是根据分别对预先分别赋予了基准色度值的多个基准色立体物进行摄影所得到的图像数据和与此对应的基准色度值而分别算出的，对立体被摄体进行摄影而取得图像数据，基于立体被摄体的摄影时的照明条件，从存储于数据库的多个立体颜色配置文件中选择与该照明条件对应的立体颜色配置文件，基于所选择的立体颜色配置文件，进行从摄影所得到的立体被摄体的摄影图像的图像数据向色度值的颜色转换。
另外，本发明的第八方式的颜色转换方法的特征在于，生成存储多个立体颜色校正配置文件的数据库，该多个立体颜色校正配置文件是将包含摄影时的照明几何条件在内的多个照明条件与包含预先赋予了基准色度值的、立体被摄体的类似色的一色以上的基准色立体物建立关联而成的，对立体被摄体进行摄影而取得图像数据，基于立体被摄体的摄影时的照明条件，从存储于数据库的多个立体颜色校正配置文件中选择对应的立体颜色校正配置文件，基于转换关系与所选择的立体颜色校正配置文件，进行从摄影所得到的立体被摄体的摄影图像的图像数据向色度值的颜色转换，该转换关系是根据对预先赋予了基准色度值的多个平面色标进行摄影所得到的图像数据和基准色度值而算出的。
另外，本发明的第九方式的颜色转换方法程序是用于使计算机执行上述第七或第八方式的颜色转换方法的各过程的颜色转换程序或使计算机进行上述第七或第八方式的颜色转换方法的各步骤作为过程的颜色转换程序。
发明效果
根据本发明的各方式，通过上述各结构，无需使用昂贵且专用的摄像装置，能够基于通用的RGB三色的数码相机等简单地进行摄影，并且能够使用预先利用基准色立体物而生成并根据照明几何条件、照明光质条件等照明条件而选择的立体颜色配置文件或立体颜色校正配置文件和平面颜色配置文件，精度良好地将对由立体的物体构成的立体物被摄体进行摄影而得到的图像数据转换为的色度值并输出。
另外，根据本发明的各方式，通过上述各结构，除了上述的效果外，还能够得到使摄影所得到的立体物被摄体的表面的纹理等细微部分的微小的立体结构的颜色再现提高的凹凸感，并且能够得到摄影所得的立体物被摄体的光泽感。
附图说明
图1是示意性地表示使用本发明的第一实施方式所涉及的颜色转换装置的相机系统的结构的一例的框图。
图2是示意性地表示图1所示的相机系统的摄影部、摄影对象的立体被摄体以及基准色立体物的一例的示意图。
图3是示意性地表示图2所示的相机系统的摄影部的数码相机、光源和立体被摄体这三者的位置关系的一例的示意图。
图4(A)、(B)、(C)和(D)分别是示意性地表示图1所示的相机系统的颜色转换装置的条件判断部的结构的一例的框图。
图5是示意性地表示使用本发明的第二实施方式所涉及的颜色转换装置的相机系统的结构的一例的框图。
图6是示意性地表示图5所示的相机系统的摄影部、摄影对象的立体被摄体以及平面色标和基准色立体物的一例的示意图。
图7(A)和(B)是用于对图5所示的相机系统的颜色转换部进行说明的示意性的框图。
图8是示意性地表示使用本发明的第三实施方式所涉及的颜色转换装置的相机系统的结构的一例的框图。
图9是示意性地表示使用本发明的第四实施方式所涉及的颜色转换装置的相机系统的结构的一例的框图。
图10(A)和(B)是表示由图8所示的相机系统的颜色转换装置的光泽判断部所判断的映像清晰度不同的三值化后的立体被摄体的示意图。
图11(A)和(B)分别是示意性地表示本发明所使用的椭圆形(半椭圆形)的基准色立体物的一例的俯视图和侧面图，(C)是示意性地表示本发明所使用的多面体形的基准色立体物的一例的俯视图。
图12是表示具有由相机所摄影的本发明所使用的倾斜表面的基准色立体物的表面的反射光强度与倾斜角的关系的坐标图。
图13(A)和(B)分别是表示具有镜面反射区域的立体被摄体和该立体被摄体的摄影图像的分析区域和分析对象外区域的示意图。
具体实施方式
以下，基于附图所示的优选实施方式，对本发明所涉及的相机系统、牙科相机系统、肌肤计测相机系统、颜色转换装置、颜色转换方法、颜色转换程序和存储介质详细地进行说明。
图1是示意性地表示使用本发明的第一实施方式所涉及的颜色转换装置的相机系统的结构的一例的框图。图2是示意性地表示图1所示的相机系统的摄影部、摄影对象的立体被摄体以及基准色立体物的一例的示意图。
以下，首先，作为本发明所涉及的相机系统的具体例，主要将牙科CMS中的牙科相机系统列举为代表例而进行说明，但是，本发明不限定于牙科相机系统，也能够适用于肌肤计测(诊断)相机系统、内窥镜相机系统等各种相机系统，这是不言而喻的。
如图1所示，相机系统10具有对立体被摄体进行摄影而取得三色的图像数据的摄影部12和对由摄影部12所取得的图像数据进行颜色转换而转换为色度值的颜色转换装置14。
如图2所示，摄影部12具备：数码相机(数码静物相机：DSC)16；及摄影光源22，在数码相机16进行摄影时向立体被摄体18、作为基准色立体物的多个立体参照(也称为立体图表)20等被摄体照射照明光。
数码相机16能够使用对被摄体进行摄影而取得RGB三色的图像数据的通用的数码相机，对立体被摄体18等被摄体进行摄影而取得三色的图像数据例如RGB的图像数据(以下以RGB图像数据代表)，作为图像文件存储于内部的图像存储器(未图示)等，并且优选为，在具备闪光灯的情况下，能够将闪光灯的接通/断开的信息、向立体被摄体18等被摄体的对焦点信息等作为图像文件的附带信息即标签信息存储于图像存储器等。这些标签信息如后所述，发送到后段的颜色转换装置14的条件判断部26。
另外，数码相机16不限定于数码静物相机，也可以是数码摄像机。另外，在本发明中，也可以使用价廉的通用的数码相机，但是不特别限定，只要是数码相机，则什么样的数码相机都可以。另外，作为由数码相机16所取得的图像数据，不限定于RGB图像数据，可以列举出CMY图像数据、YIQ图像数据、sRGB图像数据等与设备有关的数据。
摄影光源(以下，也简称作光源)22射出由数码相机16对立体被摄体18、立体参照20等被摄体进行摄影时的照明光，只要能够对被摄体进行照明使得能够由数码相机16适当地进行摄影，则什么样的光源都可以，但是可以列举设于数码相机16的镜头的整周的无影摄影用的环形闪光灯、在治疗人的牙齿时使用的牙科用照明装置、牙科用环形灯、室内灯(荧光灯等)等。另外，环形闪光灯、环形灯可以使用为了无影照明而使用的结构。
另外，成为本发明的相机系统10的摄影被摄体的是如图2中示意性地表示的由立体的物体(立体物)构成的立体被摄体18，立体被摄体18例如可以列举出人的牙齿、人的皮肤(肌肤)、人的食道内壁等体腔内壁等，但是并非特别限定于此。
另外，立体被摄体18具有预定的曲面、立体形状、表面的凹凸形状和层结构，视为由多个平面、曲面构成的多面体、特别是具备具有预定的角度的面的多面体等立体结构。例如，人的牙齿、人的皮肤(肌肤)、人的体腔内壁等分别具有特有的预定的曲面、立体形状、表面的凹凸形状、层结构。特别是，在人的牙齿的情况下等，具有由半透明的表层和白色内层构成的双层结构。另外，在人的皮肤或肌肤的情况下等，具有由角质层、表皮和真皮构成的3层结构，具有如皱纹、毛孔等那样从皮肤(肌肤)表面凹陷的表面的凹凸形状、被称作所谓的纹理(texture)的微小的立体结构。此外，人的体腔内壁等也同样具有多层结构，具有表面的微小凹凸等凹凸形状。另外，这些立体物能够也包含微小的立体结构、凹凸形状而近似多面体等立体结构。
因此，本发明中的立体被摄体18通常将作为立体物的整体的立体结构设为对象，但是不限于此，立体物例如如上所述在如人的皮肤或肌肤、体腔内壁等那样在其表面具有被称为纹理的微小的立体结构、凹凸形状的情况下，可以不将立体物的整体作为对象而将立体物的表面的一部分或立体物的细微部分的微小的立体结构、凹凸形状作为对象，也可以除了作为立体物的整体的立体结构之外还将立体物的细微部分的微小的立体结构、凹凸形状作为对象。在该情况下，另外，也可以也包含微小的立体结构、凹凸形状而使立体物整体近似为多面体等立体结构。
在将立体物的整体的立体结构和立体物的表面的细微部分等微小的立体结构、凹凸形状这双方作为对象的情况下、使立体物包含微细结构而近似为多面体结构的情况下，不仅对于立体物的整体，而且对于细微部分的微小的立体结构、凹凸形状，也能够再现精度良好的颜色。
图2所示的立体参照20在生成后述的立体颜色配置文件时也成为摄影部12的数码相机16的被摄体，是预先分别赋予了基准色度值的具有多面体等立体结构的立体物(立体颜色参照)，是本发明的基准色立体物，该多面体具有曲面或由带有角度的多个平面、多个曲面构成，尤其是具备具有预定的角度的平面。另外，在本发明中，使用颜色互不相同的多个颜色，因而使用多个立体参照20，但是优选为是三色以上，即优选使用颜色不同的3种或3个以上的立体参照20。另外，在图2所示的例子中，使用了8个立体参照20。
另外，作为在将细微部分的微小的立体结构设为对象的情况下所使用的立体参照20，优选设为与微小的立体结构、凹凸形状、包含了这些在内的多面体等立体结构对应的基准色立体物。
另外，对于作为立体被摄体18和立体参照20将细微部分的微小的立体结构、凹凸形状作为对象的情况，留作后述。
在此，优选为，立体参照20具有与立体被摄体18所具有的曲面相同或类似的曲面，特别是具有缓慢变化的曲面、带有角度的多个平面。另外，优选为，立体参照20是具有与立体被摄体18例如人的牙齿、人的皮肤或肌肤或者人的食道等体腔的内壁等类似的立体形状或者相同的立体形状的立体物，或者是具有多面体等立体结构的立体物，优选为是具有相同或类似的表面的凹凸形状的立体物。
例如，在立体被摄体18是人的牙齿的情况下，作为立体参照20，优选使用如图11(A)和(B)分别所示的作为具有预定的曲面的立体物的椭圆形(半椭圆形)的立体参照(基准色立体物)20a或如图11(C)所示的作为具有预定的倾斜的平面的立体物的多面体(例如宝石)形的立体参照(基准色立体物)20b。如此，优选为，根据立体被摄体18，选择立体参照20的立体物的形状、结构。
另外，更优选为，立体参照20最好具有与这种人的牙齿、皮肤或肌肤或者体腔内壁等立体被摄体18类似的半透明性、不透明性、光散射性以及乳白色和/或肌肤色的颜色中的至少一个。
另外，在人的牙齿的情况下，可以将牙齿的颜色在以下的色度值、例如CIELab的三维颜色空间中落入到下述最大值(Max)-最小值(Min)的指标内那样的牙齿设为对象。
【表1】
CIELab D65光源
L a b
代表值 71.8 1.0 17.8
Max 74 3 24
Min 61 -1 12
另外，在日本人的肌肤(皮肤)的情况下，肌肤色例如在芒塞尔色标(芒塞尔色样表：芒塞尔色度体系)中可以以明度5.5～7、色调10R～10YR进行定义，在CIELab色度体系(L＊a＊b＊色度体系)中可以以明度L＊60～80、色指数a＊10～20、b＊5～30进行定义。
进一步优选为，立体参照20最好具有与人的牙齿、皮肤或肌肤或者体腔内壁等立体被摄体18类似或相同的层结构，例如在人的牙齿的情况下等具有由半透明的表层和白色内层构成的双层结构，在人的皮肤的情况下等具有由角质层、表皮和真皮构成的3层结构。可是，在本发明中，具有层结构的立体参照20也可以由包含构成立体被摄体18的层结构的多个层内的至少1层的物质构成。更进一步优选为，立体参照20由与人的牙齿、皮肤或肌肤或者体腔内壁等立体被摄体18相同或者类似的物质制作，例如在人的牙齿的情况下等，最好由牙釉质、象牙质等物质构成，在人的皮肤或肌肤或者体腔内壁等的情况下等，最好利用染料、颜料等对硅或氨基甲酸乙酯等基材进行着色而生成。
如此，立体参照20优选为由立体被摄体18的类似物质的立体物构成，该立体物具有与立体被摄体18相同或类似的曲面、立体形状、表面的凹凸形状和层结构以及多面体等立体结构中的至少之一，该多面体由多个平面、曲面构成，尤其是具备具有预定的角度的面。
另外，在本发明中，成为主要被摄体的立体被摄体18优选为与这种立体参照20的一个以上一起被摄影。
颜色转换装置14具有：数据库(DB)24，存储表示基准色度值与数码相机16的摄影图像的RGB三色的图像数据的转换关系的多个立体颜色配置文件，所述基准色度值是预先对多个立体参照20分别根据多个照明条件而分别求出的；条件判断部26，在摄影部12进行摄影时判断对立体被摄体18进行照明的照明条件；选择部28，基于立体被摄体18的摄影时的照明条件，从数据库24选择对应的立体颜色配置文件；颜色转换部30，基于由选择部28选择的立体颜色配置文件，对摄影部12拍摄所得到的立体被摄体18的摄影图像的RGB图像数据进行颜色转换而转换为色度值例如XYZ色度值；及图像输出部32，输出由颜色转换部30颜色转换所得到的立体被摄体18的色度图像例如XYZ色度图像。
数据库24存储立体颜色配置文件，该立体颜色配置文件中，由摄影部12的数码相机16对预先赋予了基准色度值的多个立体参照20中的一个立体参照20以包含预定的照明几何条件在内的预定的照明条件进行摄影而得到的摄影图像的三色的RGB图像数据与该立体参照20的基准色度值之间的对应关系即转换关系以及摄影时的预定的照明条件建立了关联。另外，在数据库24中，对应多个照明条件中的每个照明条件存储多个立体颜色配置文件，该多个立体颜色配置文件中对一个立体参照20分别将在各自不同的多个照明条件中的每个照明条件下摄影所得的RGB图像数据与基准色度值之间的转换关系以及摄影时的多个照明条件建立了关联。在数据库24中，进一步对多个立体参照20分别求算由基于一个立体参照20的多个照明条件中的每个照明条件的多个立体颜色配置文件构成的组，因此与多个立体参照20分别对应而存储有多组由多个立体颜色配置文件构成的组。
在此，由于存储于数据库24内的立体颜色配置文件用于对摄影图像的三色的RGB图像数据进行色度转换而转换为色度值(色度图像数据)，因此，优选为是用于两者的转换的三维查询表(3DLUT)、三维矩阵等，但是不特别限制，也可以是两者的色度转换关系式，只要能够实现两者的色度转换，哪种方式都可以。另外，用于从RGB图像数据向色度值(色度图像数据)的色度转换的3DLUT、三维矩阵、色度转换关系式等能够使用以往公知方式。
在本发明中，在立体颜色配置文件中，在与色度值和RGB图像数据之间的转换关系建立关联的照明条件中，需要至少包含照明几何条件，但是优选为，除了照明几何条件，还包含照明光质条件。进一步优选为，在除了摄影用的照明光外还存在外光或环境光等的情况下，作为照明条件，考虑来自荧光灯等屋内灯(室内灯)、牙科用照明装置等的外光、室内光或环境光等外部环境条件为优选。另外，由于在不点亮用于摄影的照明用闪光灯等摄影专用光源的情况下，外光或环境光成为用于摄影的照明光，因此荧光灯等屋内灯、牙科用照明装置等可以处理为光源22。
在本发明中，作为照明条件的照明几何条件需要至少包括光源22对立体被摄体18的照明角度，优选为，包括光源22对的立体被摄体18的照明角度和照明距离为优选。在此，照明角度可以设为将立体被摄体18作为中心而进行观察时的光源22和数码相机16所成的角度。另外，照明距离可以设为立体被摄体18与光源22之间的距离。
作为这种照明几何条件或作为用于求算照明几何条件的几何配置条件，可以列举出对被摄体进行摄影时的光源、被摄体和相机这三者、即例如表示在利用摄影部12对由光源22所照明的立体被摄体18进行摄影时用于判断光源22、立体被摄体18和数码相机16这三者的几何位置关系的三者的几何配置关系的几何位置信息。可以将这些几何位置信息作为数码相机16的图像文件的标签信息，发送到摄影部12的后段的条件判断部26。另外，光源22、立体被摄体18和数码相机16这三者的几何位置由(a)光源22-立体被摄体18、(b)立体被摄体18-数码相机16、(c)数码相机16-光源22的位置关系的组合决定。
另外，虽然详细后述，但在数码相机16具备闪光灯的情况下，由于闪光灯成为光源22，因此两者的上述位置关系(c)被固定，预先已知，因此如果取得上述位置关系(b)的数码相机16与立体被摄体18的距离的信息，则在摄影时闪光灯接通的情况下，也能够根据上述位置关系(b)和(c)，求算上述位置关系(a)。上述位置关系(b)的数码相机16与立体被摄体18的距离即摄影距离的信息例如可以根据作为几何位置信息之一的立体被摄体18的对焦点信息等来求算。对焦点信息可以由数码相机16取得，这是不言而喻的，在取得这种摄影距离的信息的情况下，可以将该摄影距离的信息作为数码相机16的图像文件的标签信息，发送到摄影部12的后段的条件判断部26。
另一方面，在数码相机16不具备用于摄影的照明用的闪光灯等摄影专用光源的情况下、在即使具备闪光灯等摄影专用光源也断开的情况下，如上所述，来自荧光灯等屋内灯(室内灯)、牙科用照明装置等的外光、室内光或环境光成为用于摄影的照明光。因此，荧光灯等屋内灯、牙科用照明装置等成为光源22，但其位置被固定。因此，若摄影时的立体被摄体18的位置确定，则由于光源22的位置固定，因此上述位置关系(a)确定，若如上所述取得上述位置关系(b)的数码相机16与立体被摄体18的距离的信息，则也能够确定上述位置关系(c)。
根据以上，通过使用闪光灯的接通/断开的信息和立体被摄体18的对焦点信息等数码相机16的标签信息，能够确定上述位置关系(a)、(b)和(c)。
如此，当确定上述位置关系(a)、(b)和(c)时，能够求算作为照明几何条件的光源22对立体被摄体18的照明角度以及其照明距离。
在确定这种照明几何条件时，从数码相机16作为其标签信息，将闪光灯的接通/断开的信息和立体被摄体18的对焦点信息等发送到后段的条件判断部26，或者根据这些信息来取得用于对光源、被摄体、相机的几何位置关系进行判断的几何位置信息、相机与被摄体的距离的信息，将所取得的信息发送到后段的条件判断部26，从而条件判断部26能够取得这些信息而确定照明几何条件。
另外，优选构成为，由数码相机16作为标签信息而取得并发送到条件判断部26的闪光灯的接通/断开的信息以及立体被摄体18的对焦点信息等以外的与几何位置相关的信息根据在条件判断部26内外的存储器中存储的信息、外部输入信息等而由条件判断部26取得。
接下来，关于作为照明条件的照明光质条件，可以列举出光源22的光源特性例如光源22的光扩散性、偏光性、光谱分布、色温等的至少一个光质信息，这种光质信息能够向后段的条件判断部26发送。作为这种光质信息之一，可以利用作为光源22的闪光灯的接通/断开信息。
另外，优选构成为，这种光质信息例如闪光灯接通的情况下的作为光源22的闪光灯的光源特性(照明光质)的信息、闪光灯断开的情况下的室内光、牙科用照明装置的照明光等的光源特性(照明光质)的信息也根据在条件判断部26内外的存储器中存储的信息、外部输入信息等而由条件判断部26取得。
另外，关于作为照明条件的外部环境条件，在闪光灯接通的情况下，可以列举出外光、室内光或放射环境光等的荧光灯等屋内灯(室内灯)、牙科用照明装置等的几何位置、外光、室内光或环境光等的光源特性(光质)，在没有闪光灯或闪光灯断开的情况下，照射来自牙科用照明装置等的摄影用的照明光等的情况下，可以列举出荧光灯等屋内灯(室内灯)等的几何位置、外光、室内光或环境光等的光源特性(光质)。
另外，优选构成为，这种外光、室内光或环境光等的光源的几何位置、外光、室内光或环境光等的光源特性(光质)也根据条件判断部26内外的存储器中存储的信息、外部输入信息等而由条件判断部26取得。
与如上所述的照明条件、特别是与照明几何条件建立关联而成的立体颜色配置文件以如下方式生成并存储到数据库24。在此，作为生成立体颜色配置文件时的照明条件，采用照明几何条件的照明角度、闪光灯的接通/断开以及摄影距离，在数据库24内所存储的立体颜色配置文件的管理项目中，作为照明条件，以至少使用照明几何条件的照明角度和照明距离的情况为例进行说明。
首先，利用数码相机16，改变照明角度、闪光灯的接通/断开以及摄影距离而对预先赋予了基准色度值的预定颜色的立体参照20多次进行摄影，取得与多个照明角度对应的立体参照20的摄影图像的RGB图像数据。根据多个照明角度、闪光灯的接通/断开和多个摄影距离，分别生成多个使预先赋予于该立体参照20的基准色度值和所取得的立体参照20的摄影图像的RGB图像数据对应而作为转换关系的立体颜色配置文件。如此，生成与一个立体参照20对应的1组多个立体颜色配置文件。
接下来，将该立体参照20变更为预先赋予了不同的基准色度值的不同颜色的立体参照20，并同样地继续分别根据多个照明角度、闪光灯的接通/断开和多个摄影距离而生成1组对不同的基准色度值和测定RGB图像数据的转换关系进行规定的多个立体颜色配置文件，直至对预先准备的不同的多个颜色优选为三色以上(多个)的立体参照20生成全部的组的多个立体颜色配置文件。
如此得到的全部的组的多个立体颜色配置文件对应各组分别与多个照明角度建立关联并且全部存储于数据库24。
在此，对多个颜色例如三色以上的立体参照20，求算与照明几何条件的照明角度(测定角度)、闪光灯的接通/断开以及摄影距离(照明距离)对应的、色度值(基准色度值)与数码相机16的RGB信号值(RGB图像数据)的转换关系，生成将照明角度作为管理项目在数据库24中进行管理的立体颜色配置文件，但是本发明不限于此，也可以将照明几何条件的照明角度和照明距离(距离)这两者作为管理项目。
另外，在上述管理项目的照明角度和照明距离中还增加闪光灯的接通/断开(ON/OFF)条件更为优选。另外，进一步优选为将其他的光源特性例如照明光质条件添加到上述管理项目中。此外，立体参照20进一步优选为选择适合于立体被摄体18的颜色种类。
如此，至少作为照明条件将照明几何条件的照明角度作为管理项目的、表示色度值与RGB图像数据的转换关系的立体颜色配置文件在数据库24中存储有许多即多个。
在数据库24中，例如，可以将照明条件内的照明几何条件特别是照明角度和照明距离作为管理项目，对立体颜色配置文件建立关联而进行管理。以下，作为存储于数据库24的“立体颜色配置文件”，能够列举出以下所例示的、附带于照明条件例如照明角度与照明距离的照明几何条件以及照明光质条件等管理项目的“立体颜色配置文件”。
例1)：在作为管理项目的“照明角度”ד照明距离”的组合中所附带的“立体颜色配置文件”的建立关联
例2)：在作为管理项目的“照明角度”ד照明距离”ד光源特性(闪光灯等)”的组合中所附带“立体颜色配置文件”的建立关联
在此，“光源特性(闪光灯等)”也可以是闪光灯接通/断开、其他的光源特性(指向性等)、摄影条件。
例3)：在各照明条件的管理项目的“组合条件”中所附带的“立体颜色(校正)配置文件”的建立关联
在此，“照明角度”ד照明距离”ד光源特性或照明光质(闪光灯等)”的管理项目的组合采用被固定的方式。
表1和表2示出在照明条件的“组合条件”中所附带的“立体颜色(校正)配置文件”的数据库的例子。
组合A
【表2】
组合B
【表3】
在上述表1的组合A所示的例子中，室内A的室内灯是荧光灯，闪光灯接通(Flash ON)时，摄影光源22成为闪光灯，外部环境条件成为来自荧光灯的室内光，闪光灯断开(Flash OFF)时，摄影光源22为荧光灯，光质成为荧光灯色，照明光质改变。
在表1中，无论在闪光灯接通时还是闪光灯断开时，均将照明距离变化为15cm和30cm，并将照明角度变化为0°、30°、45°，将分别对应“照明角度”ד照明距离”ד照明光质(闪光灯接通/断开)”的管理项目的每个组合而生成的立体颜色配置文件P1～P12存储于数据库24。
另一方面，在上述表2的组合B所示的例子中，室内B的室内灯改为灯泡、例如白炽灯泡，闪光灯接通(Flash ON)时，摄影光源22成为闪光灯，外部环境条件成为来自灯泡的室内光，闪光灯断开(Flash OFF)时，摄影光源22为灯泡，光质成为灯泡色，在照明光质改变这方面，与上述表1所示的组合A不同，但是同样地进行照明角度和照明距离的组合，分别对应“照明角度”ד照明距离”ד照明光质(闪光灯接通/断开)”的管理项目的每个组合而生成的立体颜色配置文件P13～P24存储于数据库24。
如此，在数据库24中存储有各种各样的与照明条件的管理项目的组合对应的立体颜色配置文件。
条件判断部26对照明条件进行判断，该照明条件至少包含照明几何条件，该照明几何条件包括由摄影部12对立体被摄体18进行摄影时对立体被摄体18进行照明时的几何配置条件，例如表示摄影光源22、立体被摄体18和数码相机16的几何配置尤其是照明角度和照明距离。由条件判断部26判断的照明条件、具体来说包括照明角度和照明距离的照明几何条件用于选择存储于数据库24的立体颜色配置文件，因此需要对与存储于数据库24的立体颜色配置文件建立了关联的照明条件进行判断。换言之，需要判断成为对存储于数据库24的立体颜色配置文件进行管理的管理项目的照明条件。
另外，优选为，条件判断部26除了对上述的照明几何条件进行判断之外还对包含照明光质条件的照明条件进行判断，上述照明光质条件表示根据是从摄影光源22射出的照明光的光质、例如闪光灯、特别是环形灯闪光灯的光、还是牙科用照明装置、牙科用环形灯等的特别的光、还是室内灯(荧光灯等)的光而确定的光的光扩散性、偏光性、光谱分布特性、色温等信息。此外，除了对上述的照明几何条件和照明光质条件进行判断之外还对包括室内光、外光、环境光等外部环境条件的照明条件进行判断为优选。
立体颜色配置文件与上述管理项目的例1)～例3)所例示的照明条件建立了关联时，条件判断部26以如下方式对照明条件进行判断。
上述例1)的情况：对照明条件内的作为照明几何条件的光源与被摄体的照明角度和照明距离进行判断。
上述例2)的情况：除了例1)外还对照明条件内的照明光质条件(闪光灯的接通/断开等)进行判断。
上述例3)的情况：对光源与被摄体的位置关系进行判断，对管理项目的组合条件进行判断(参照表1和表2)。
另外，到这些例1)～例3)为止的照明条件的各管理项目(照明角度和照明距离等照明几何条件、照明光质条件(闪光灯的接通/断开等))信息如上所述可以通过以下各种方式取得。
a)也可以根据数码相机16的附带信息(标签信息)直接取得。例如，也可以根据对焦点信息取得摄影距离。
b)另外，也可以根据数码相机16的标签信息来进行推定。
c)另外，也可以根据数码相机16的摄影距离和光源22的位置，对光源22、立体被摄体18、数码相机16的位置关系进行计算。
d)也可以根据数码相机16的标签信息，参照某些数据库(DB)而取得。
e)也可以根据基于数码相机16的摄影图像的RGB图像数据的图像分析而求算。
f)也可以对照立体被摄体18的摄影图像的图像数据中的大小和实际的立体被摄体18的大小来进行推定。
g)也可以根据在立体参照20(基准色立体物)的曲面或多个平面上产生的阴影来推定光源的位置。
另外，例如，在上述的g)的例子中，在使用具有多个倾斜角度不同的面的立体参照20、特别是由多面体构成的立体参照20的情况下，根据立体参照20的摄影图像，或根据从立体参照20的表面反射的计测得到的亮度Y或明度L的分布等，对哪个面较强地发光进行分析，从而可以容易地推定光源22的配置角度。
例如，在利用数码相机16对由光源22照明的立体参照20进行摄影时，当设光源22、立体参照20和数码相机16处于由立体参照20的特定的面(由曲面构成的立体物的离散地观察的微小曲面或多面体的平面)反射的光源22的反射光入射到数码相机16的摄影透镜这一光学性的几何配置时的特定的面的倾斜角设为0°时，由倾斜角为0°的面所产生的光源22的反射光作为镜面反射成分直接入射到数码相机16的摄影透镜。在立体参照20的摄像图像中，倾斜角为0°的面成为反射光强度最高、产生镜面光泽的区域。因此，随着面的倾斜角度从0°倾斜，由倾斜面引起的光源22的反射光的镜面反射成分减少，成为反射光强度低的区域。根据这些结果，对立体参照20的倾斜面的反射光强度进行分析，从而能够容易地推定光源22的配置角度，因此，能够容易地推定光源22、立体参照20和数码相机16的配置。
能够基于如此分析而得到的光源22的配置角度信息，在条件判断部26中对照明条件(照明几何条件)进行判断。
以下，示出基于条件判断部26的判断的具体例。
图3是示意性地表示在利用带环形灯闪光灯的数码相机16对立体被摄体18进行摄影的情况下用于条件判断部26的判断的由环形灯闪光灯构成的光源22、数码相机16和立体被摄体18的位置关系的一例的示意图。
在如图3所示的情况下，能够取得并能够推定如下所述的各种信息。
首先，如图3所示，可以根据环形灯的口径D而得知数码相机16(摄影透镜的中心)与光源22(环形灯闪光灯的环形灯的位置)的距离b，赋予为b＝D/2。
接下来，如图3所示，能够根据数码相机16的对焦点位置信息而得到立体被摄体18与数码相机16的距离。
另外，可以根据环形灯闪光灯的接通/断开信息而得知环形灯的利用。
另外，通过环形灯的利用，可以推定为数码相机16位于立体被摄体18的正面。
此外，通过环形灯的利用，能够推定环形灯的色温、光谱分布等光质。
根据以上的信息而得到如图3所示的照明条件的照明几何条件(照明角度、照明距离)和照明光质条件(闪光灯的接通/断开；闪光灯光源/室内灯)。在此，在闪光灯接通的情况下，作为照明光质选择闪光灯(环形灯)，在闪光灯断开的情况下，作为照明光质选择室内光。
在图3所示的例子中，可以利用关系式tanθ＝b/a来求算照明几何条件的照明角度θ，由于是带环形灯闪光灯的数码相机16，因此光源22与立体被摄体之间的照明距离a如图3所示与立体被摄体18和数码相机16的距离相等，可以根据对焦点位置信息来求算。
如此，通过条件判断部26的判断，确定照明条件(照明几何条件、照明光质条件)的管理项目的组合(角度θ、距离a、闪光灯光源的接通/断开)。
即，为了从存储于数据库24的立体颜色配置文件中选择与由条件判断部26所判断的照明条件对应的立体颜色配置文件，例如求算如表1和表2所示的与立体颜色配置文件建立了关联的照明条件的管理项目的组合(角度θ、距离a、闪光灯光源的接通/断开)。
条件判断部26能够利用以下的各种方式来判断上述的照明几何条件和照明光质条件等照明条件。
如图4(A)所示的条件判断部26a那样，在条件判断部26a具有从摄影部12的数码相机16取得摄影图像的标签信息的标签信息取得部34的情况下，条件判断部26a如上所述根据从数码相机16传送并由标签信息取得部34取得的对焦点信息、闪光灯的接通/断开信息等标签信息来对照明条件进行判断。例如，优选为在上述的照明条件的管理项目的信息的取得方式a)～d)以及图3所示的例子的情况下，在标签信息取得部34中，取得数码相机16的图像文件的标签信息，由条件判断部26a对照明条件进行判断。
另外，也可以，在条件判断部26a的标签信息取得部34中，在利用摄影部12对由光源22照明的立体被摄体18进行摄影时，取得表示用于对光源22、立体被摄体18和数码相机16这三者的几何位置关系进行判断的三者的几何配置关系的几何位置信息、立体被摄体18与数码相机16之间的距离(摄影距离)、光源22的光扩散性、偏光性、光谱分布、色温的信息等作为标签信息。
另外，如图4(B)所示，在条件判断部26b具有从摄影部12的数码相机16接收摄影图像的图像文件(RGB图像数据)而进行图像分析的图像分析部36的情况下，条件判断部26b的图像分析部36如上所述对从数码相机16接收的摄影图像的图像文件(RGB图像数据)进行图像分析，对照明条件进行判断。例如，优选为在上述的照明条件的管理项目的信息的取得方式e)～g)的情况下，在图像分析部36中，对数码相机16的图像文件的图像数据进行图像分析，由条件判断部26b对照明条件进行判断。
另外，如图4(C)所示，条件判断部26c具有：指定信息输入部38，由人直接输入照明条件作为指定信息，或输入用于取得照明条件的指定信息；条件列表参照部40，取得作为指定信息而直接输入的照明条件作为所判断的照明条件，或取得所输入的指定信息作为用于取得照明条件的取得条件；及条件列表数据库(DB)42，将与指定信息、取得条件对应的多个照明条件作为列表进行存储。在该条件列表DB42中，也可以预先将照明角度和照明距离等照明几何条件与照明光质条件的组合如照明条件A、B和C那样设置而进行录入。
在该条件判断部26c的条件列表DB42中，生成与从指定信息输入部38输入的指定信息对应的照明条件(的各管理项目等)的列表。在该情况下，指定信息也可以是指定编号，通过指定在未图示的显示器等显示设备上显示的条件列表DB42内的照明条件(的各管理项目等)的列表的编号而从指定信息输入部38输入，条件列表参照部40可以从条件列表DB42取得列表中的对应的照明条件，并设为由条件判断部26c所判断的照明条件。从指定信息输入部38输入的指定信息不限定于照明条件的列表的指定编号，只要能够指定列表中的对应的照明条件，则任何形式均可。例如，指定信息作为标签信息而使用，可以是表示光源22、立体被摄体18和数码相机16这三者的几何配置关系的几何位置信息、立体被摄体18与数码相机16之间的距离(摄影距离)的信息、光源22的光扩散性、偏光性、光谱分布、色温等光质的信息等。也可以将这些几何位置信息和光质的信息的组合以组合条件a、b和c的方式进行录入。在该情况下，在条件列表DB42中存储与这些信息对应的(建立了关联的)照明条件的列表。另外，在条件列表DB42的列表中没有与指定信息对应的照明条件的情况下，也可以根据类似的或前后的照明条件来通过插值等求算对应的照明条件。
另外，当在相机系统10中作为摄影部12中的摄影系统信息例如能够直接取得照明条件时、当能够取得表示光源22、立体被摄体18和数码相机16这三者的几何配置关系的几何位置信息、摄影距离的信息、光源22的光质的信息等用于取得照明条件的信息时使用图4(D)所示的条件判断部26d，因而图4(D)所示的条件判断部26d具有从相机系统10或摄影部12取得摄影系统信息的信息取得部44和根据由信息取得部44取得的摄影系统信息来取得对应的照明条件的条件取得部46。另外，虽然未图示，但是条件判断部26d也可以具有与图4(C)所示的条件判断部26c的条件列表数据库(DB)42同样地将与摄影系统信息对应的多个照明条件作为列表而存储的条件列表数据库(DB)。
在该条件判断部26d中，条件取得部46根据由信息取得部44取得的摄影系统信息来求算对应的照明条件。条件取得部46中的照明条件的求算方法没有特别限制，也可以根据摄影系统信息算出照明几何条件、照明光质条件等，在具备条件列表DB42的情况下也可以取得与所取得的摄影系统信息对应的照明条件。另外，在从条件列表DB取得的情况下，在列表中没有与指定信息对应的照明条件的情况下，也可以根据类似的或前后的照明条件来通过插值等而求算对应的照明条件。
选择部28用于基于由条件判断部26判断而得到的立体被摄体18的摄影时的照明条件例如照明几何条件和照明光质条件等，从数据库24选择与该照明条件对应的立体颜色配置文件。
例如，在数据库24中如上述的表1和表2所示根据照明条件的管理项目的组合(照明角度θ、照明距离a、闪光灯的接通/断开)而存储有立体颜色配置文件的情况下，选择部28选择与由条件判断部26判断的照明条件的管理项目的组合(照明角度θ、照明距离a、闪光灯的接通/断开)对应的立体颜色配置文件。例如，在照明条件为室内A的室内灯是荧光灯、照明角度θ是30°、闪光灯接通、照明距离a是30cm的情况下，从数据库24内的表1选择对应的立体颜色配置文件P5。
另外，在没有与照明几何条件、照明光质条件等照明条件对应的适当的立体颜色配置文件的情况下，也可以根据相近的照明条件的多个立体颜色配置文件，例如根据与类似的多个照明条件、优选为前后的照明条件对应的多个立体颜色配置文件进行插值。
例如，如上述的表1和表2所示的情况那样，在没有与距离20cm相当的立体颜色配置文件的情况下，能够根据与15cm对应的立体颜色配置文件和与30cm对应的立体颜色配置文件来进行插值而生成近似的立体颜色配置文件。
颜色转换部30用于基于由选择部28选择的立体颜色配置文件而对基于摄影部12的立体被摄体18的摄影图像的RGB图像数据进行颜色转换而转换为色度值(色度图像数据)例如XYZ色度值(XYZ图像数据)。
另外，由颜色转换部30进行色转换而得到的转换色度值不限定于标准色度体系的XYZ色度值(XYZ图像数据)，只要是色度值，则可以是任何色度值，例如也可以是La＊b＊色度值、Lu＊v＊色度值等。
图像输出部32用于输出由颜色转换部30进行颜色转换后的立体被摄体18的色度图像例如XYZ色度图像。
本发明的第一实施方式所涉及的颜色转换装置以及使用该装置的相机系统基本如上所述地构成。
另外，在上述第一实施方式中，在利用数码相机16对立体参照20、实物的人的牙齿等立体被摄体18进行摄影时在摄影图像上较多地包含镜面光泽成分的情况下，包含镜面光泽成分的镜面光泽区域成为高亮度区域或高明度区域，因此当使用包含这些高亮度或高明度区域的摄像图像的图像数据而由颜色转换装置14进行包括颜色转换等在内的各种分析时，立体参照20、立体被摄体18的颜色预测的精度有可能降低。
在这种情况下，优选为，作为立体参照20使用由具有各种各样的倾斜角度的曲面构成的立体物、具备具有各种各样的倾斜角度的多个平面的多面体等立体物，并基于立体参照20的摄影图像的亮度分布(明度分布)，预先设定摄影图像中的镜面光泽区域被消除的分析区域，在预先设定了立体参照20、立体被摄体18的摄像图像的分析后的分析区域中进行包括颜色转换等在内的各种分析，从而不使颜色预测的精度降低而高精度地维持颜色预测。
使用这种立体参照20的分析区域的设定优选为按照如以下的设定流程进行。
首先，作为事先的准备，对立体参照20的曲率和/或倾斜角预先进行计测。此时，在图11(A)和(B)所示的椭圆形的立体参照20a的情况下，优选为对曲面的曲率或离散地观察曲面时的面的倾斜角进行计测。另一方面，在图11(C)所示的多面体的立体参照20b的情况下，优选为对各面的倾斜角进行计测。
接下来，以与摄影条件接近的条件从各种角度对所摄影的立体参照20的反射光分布(亮度分布)进行计测。
如上所述，在立体参照20、光源22和数码相机16的光学性的几何配置中，在立体参照20具有成为以使来自光源22的出射光直接入射到数码相机16的方式进行反射的反射面的倾斜面时，例如当将多面体至少具有成为该倾斜面的平面或曲面时的立体参照20的倾斜面的倾斜角设为0°时，如图12所示，立体参照20的倾斜角为0°的倾斜面中的反射光强度最高，倾斜角越大，反射光强度越降低。
因此，接下来，根据这些计测结果、即立体参照20的曲率和/或倾斜角的计测结果以及立体参照20的反射光分布的计测结果，将反射光强度没有过高的曲率和/或倾斜角的特定的范围设定为分析范围，并录入/存储于数据库24中。当然，在生成与立体参照20对应的立体颜色配置文件时，优选为仅使用分析范围的摄影图像数据。如此，将所生成的立体颜色配置文件存储于数据库24。
另外，例如，在与如图12所示的牙齿等立体被摄体18对应的立体参照20的情况下，作为分析范围而设定的倾斜角的范围优选为－180°～－5°和5°～180°，更优选的是，设为－180°～－10°和10°～180°为优选。
接下来，在本摄影中，取得所摄像的牙齿等立体被摄体18的图像的反射光分布(亮度分布)。例如，如图13(A)所示，在立体被摄体18中，两个区域18a和18b是产生镜面光泽的部位，剩余区域设为不产生镜面反射的区域。
接下来，对所取得的摄影图像的反射光分布与在数据库24中录入的曲率和/或倾斜角的特定的范围和反射光分布的关系进行对照，仅将在分析范围中预先指定的曲率和/或倾斜角的部分设定为分析区域。即，在图13(B)所示的立体被摄体18的摄影图像48中，立体被摄体18的与两个镜面光泽区域18a和18b对应的区域48a和48b从分析范围去除，仅将斜线的区域48c设定为分析区域。
另外，在颜色转换部30中仅使用如此设定的立体被摄体18的摄影图像的分析区域内的RGB图像数据。其结果为，能够高精度地进行颜色预测。
另外，在本发明中，将曲率和/或倾斜角的特定的范围设定为分析范围，但是本发明不限于此，也可以，预先根据上述的立体参照20的反射光分布(亮度)的计测结果，将超出该反射光分布的特定阈值(亮度)的部分设定为镜面光泽成分，录入于数据库24，并根据在本摄影中得到的牙齿等立体被摄体18的图像的反射光分布，将立体被摄体18的区域且特定阈值(亮度)作为成为分析对象的分析区域。
图1所示的相机系统10使用对与摄影时的照明条件(照明几何条件、照明光质条件)对应的立体参照20的摄影图像的RGB图像数据和立体参照20的基准色度值的转换关系进行规定的立体颜色配置文件，转换为立体被摄体18的摄影图像的色度图像并输出，但是本发明不限于此，也可以是如下的相机系统：使用对RGB图像数据和色度值的转换关系进行规定的平面颜色配置文件以及对近似色立体参照的基准色度值和拍摄近似色立体参照时的照明条件(照明几何条件、照明光质条件)的转换关系进行规定的立体颜色校正配置文件，转换为由摄影部12对立体被摄体18进行摄影而得到的摄影图像的色度图像并输出。
图5是示意性地表示使用本发明的第二实施方式所涉及的颜色转换装置的相机系统的结构的一例的框图。图6是示意性地表示图5所示的相机系统的摄影部和摄影对象的立体被摄体以及平面色标和基准色立体物的一例的示意图。
图5所示的相机系统50与图1所示的相机系统10相比，除了使用平面色标60和近似色立体参照62来代替立体参照20这一点以及分别使用数据库54、选择部56和颜色转换部58来代替数据库24、选择部28和颜色转换部30这一点不同以外，具有同样的结构，因此对相同结构要素标注相同附图标记，省略其详细说明。
如图5所示，相机系统50具有对立体被摄体18进行摄影而取得三色的图像数据的摄影部12和对由摄影部12取得的图像数据进行颜色转换而转换为色度值的颜色转换装置52。
如图6所示，摄影部12具备：数码相机16；及摄影光源22，在数码相机16进行摄影时将照明光照射到立体被摄体18、平面色标60以及作为基准色立体物的、一个以上的、优选为多个近似色(或类似色)立体参照62等被摄体。
如图5所示，颜色转换装置52具有：数据库(DB)54，存储多个立体颜色校正配置文件和一个平面颜色配置文件，该多个立体颜色校正配置文件中根据摄影部12的多个照明条件而分别求出的色度值与预先赋予了基准色度值的1以上的近似色立体参照62建立了关联，该一个平面颜色配置文件表示根据由摄影部12的数码相机16对预先赋予了基准色度值的多个平面色标60进行摄影而得到的RGB图像数据和平面色标60的基准色度值所算出的转换关系；条件判断部26，在摄影部12进行摄影时判断对立体被摄体18进行照明的照明条件；选择部56，基于立体被摄体18的摄影时的照明条件，从数据库24选择对应的立体颜色校正配置文件；颜色转换部58，基于数据库54中存储的一个平面颜色配置文件和由选择部28选择的立体颜色校正配置文件，对摄影部12拍摄的立体被摄体18的摄影图像的RGB图像数据进行进行颜色转换而转换为色度值例如XYZ色度值；及图像输出部32，输出由颜色转换部58进行颜色转换而得到的立体被摄体18的色度图像例如XYZ色度图像。
图6所示的平面色标60是如下的平面色标：与图2所示的立体参照20同样地具有赋予了基准色度值(平面基准色)的多个色、优选为不同的线性无关的三色以上的颜色，在图示例中同样地具有8色的颜色。平面色标60只要是具有赋予了基准色度值的多个色的平面色标即可，没有特别限制，可以使用以往公知的平面色标，但其中的一色优选为是与摄影对象的立体被摄体18类似的颜色(近似色)，另外，进一步优选为预先赋予的基准色度值(平面基准色)选择与立体被摄体18相适的颜色种类。
另外，近似色立体参照(以下，简称作立体参照)62也可以是多个，除去赋予了基准色度值的颜色是与摄影对象的立体被摄体18类似的颜色(近似色)这一点，与图2所示的立体参照20同样，因而省略其详细的说明。
另外，在本实施方式中，对立体参照62和立体被摄体18一起进行摄影。
颜色转换装置52是如下的颜色转换装置：使用对RGB图像数据和色度值的转换关系进行规定的平面色标60以及对立体参照62的基准色度值和立体参照62的摄影时的照明条件(照明几何条件、照明光质条件)的转换关系进行规定的立体颜色校正配置文件，将立体被摄体18转换为摄影图像的色度图像并输出。
颜色转换装置52的数据库54存储多个立体颜色校正配置文件，但是在图示例中，也存储了表示根据RGB图像数据和基准色度值而算出的转换关系的一个平面颜色配置文件。如此，优选为多个立体颜色校正配置文件和一个平面颜色配置文件存储在同一数据库54中。
然而，该平面颜色配置文件是一个，并不限定于存储在数据库54中，存储在任何存储器都可以，但是，由于是在后述的颜色转换部58中使用的配置文件，因此，优选为存储在颜色转换部58内的存储器中。
在本实施方式中，和上述的第一实施方式同样地使用立体参照62，根据照明条件(照明几何条件、照明光质条件)、例如其照明角度(测定角度)等而生成立体颜色校正配置文件。
另外，立体颜色校正配置文件是根据与立体被摄体18类似颜色的立体参照62而得到的配置文件，除了在是类似色这方面不同以外，为同样的配置文件。根据多个照明条件(照明几何条件、照明光质条件)求算的立体颜色校正配置文件的数目、即1组立体颜色校正配置文件的数目设为与图2所示的立体参照20中的数目相同为优选。然而，因为应该准备的立体参照62的数目在图示例中是3个，能够少于图2所示的立体参照20的数目8个，因此存储在数据库54中的立体颜色校正配置文件的组数当然可以较少，立体颜色校正配置文件的总数也可以较少。
选择部56用于基于由条件判断部26判断而得到的立体被摄体18的摄影时的照明条件例如照明几何条件和照明光质条件等而从数据库54选择与该照明条件对应的立体颜色校正配置文件。
例如，当设上述的表1和表2所示的配置文件P1～P24是与照明条件的管理项目的组合(照明角度θ、照明距离a、闪光灯的接通/断开)对应的立体颜色校正配置文件时，这些立体颜色校正配置文件P1～P24被存储到数据库54。在该情况下，选择部56选择与由条件判断部26判断的照明条件的管理项目的组合(照明角度θ、照明距离a、闪光灯的接通/断开)对应的立体颜色配置文件。例如，可以说，在照明条件为室内A的室内灯是灯泡(白热灯)、照明角度θ是0°、闪光灯断开、照明距离a是15cm的情况下，从数据库54内的表1选择对应的立体颜色配置文件P19。
另外，在没有与照明几何条件、照明光质条件等照明条件对应的适当的立体颜色校正配置文件的情况下，与立体颜色配置文件的情况同样地，也可以根据相近的照明条件的多个立体颜色校正配置文件、例如根据与类似的多个照明条件优选为前后的照明条件对应的多个立体颜色校正配置文件来进行插值。
例如，如上述的表1和表2所示的情况那样，在没有与距离20cm相当的立体颜色校正配置文件的情况下，可以根据与15cm对应的立体颜色校正配置文件和与30cm对应的立体颜色校正配置文件进行插值而生成近似的立体颜色校正配置文件。
颜色转换部58用于基于存储在数据库54中的一个平面颜色配置文件和由选择部56所选择的立体颜色校正配置文件而对摄影部12拍摄的立体被摄体18的摄影图像的RGB图像数据进行颜色转换而转换为色度值(色度图像数据)例如XYZ色度值(XYZ图像数据)。
在此，颜色转换部58可以通过以下两种方式进行基于平面颜色配置文件和立体颜色校正配置文件的颜色转换。
图7(A)所示的颜色转换部58a具有：平面颜色转换部64，基于平面颜色配置文件，对摄影部12拍摄的立体被摄体18的摄影图像的RGB图像数据进行平面颜色转换而转换为色度值(色度图像数据)；及立体颜色校正部66，对由平面颜色转换部64进行平面颜色转换而得到的摄影图像的色度值(XYZ色度图像数据)，基于由选择部56选择的立体颜色校正配置文件，进行立体颜色校正。即，在该颜色转换部58a中，首先由平面颜色转换部64使用基于平面色标60的平面颜色配置文件来对立体被摄体18的摄影图像的RGB图像数据进行色度转换后，由立体颜色校正部66使用与向立体被摄体18的照明条件对应的立体颜色校正配置文件，对色度值(色度图像数据)进行作为立体图像的颜色校正，从而得到精度良好地进行了颜色转换的色度值(色度图像数据)。
另一方面，图7(B)所示的颜色转换部58b具有：立体颜色配置文件生成部68，根据预先生成的平面颜色配置文件和由选择部56所选择的立体颜色校正配置文件，生成与在图1所示的第一实施方式的相机系统10中所使用的立体颜色配置文件同样的立体颜色配置文件；及立体颜色转换部70，基于由立体颜色配置文件生成部68生成的立体颜色配置文件，对摄影部12拍摄的立体被摄体18的摄影图像的RGB图像数据进行立体颜色转换而转换为色度值(色度图像数据)。即，在该颜色转换部58b中，首先在由立体颜色配置文件生成部68根据基于平面色标60的平面颜色配置文件和由选择部56所选择的立体颜色校正配置文件来生成立体颜色配置文件后，与图1所示的第一实施方式的相机系统10同样地，由立体颜色转换部70对摄影部12拍摄的立体被摄体18的摄影图像的RGB图像数据一并进行颜色转换而转换为色度值(色度图像数据)。因此，立体颜色转换部70具有与图1所示的颜色转换部30完全相同的结构。
本发明的第二实施方式所涉及的颜色转换装置及使用该装置的相机系统基本如上所述地构成。
另外，在作为立体参照20或62使用具备与人的牙齿类似的半透明性、光散射性和乳白色的颜色中的至少一个、优选为具备全部的立体颜色参照(基准色立体物)的情况下，上述的图1和图5所示的相机系统10和50可以作为将人的牙齿设为立体被摄体18的牙科相机系统而使用。
另外，在作为立体参照20或62使用具备与人的皮肤或肌肤类似的半透明性或不透明性、光散射性和乳白色或肌肤色的颜色中的至少一个、优选为具备全部的立体颜色参照(基准色立体物)的情况下，对该相机系统10和50设置将人的脸等固定为预定的被摄体距离的夹具，从而能够作为将人的皮肤或肌肤设为立体被摄体18的肌肤计测(诊断)相机系统而使用。另外，在肌肤计测相机系统中作为立体颜色参照可以使用人造皮肤、人造乳房。
此外，在作为立体参照20或62使用具备与人的食道内壁等那样的人的体腔内壁类似的半透明性或不透明性、光散射性和颜色的立体颜色参照(基准色立体物)的情况下，将该相机系统10和50的摄影部12适用于具备照明导光器的内窥镜摄影部，从而可以作为将人的体腔内壁设为立体被摄体18的内窥镜相机系统而使用。
然而，由本发明的相机系统10和50设为对象的立体被摄体18如上所述除整体上的立体结构外还在表面具有被称作纹理的微小的立体结构的结构较多。例如，人的皮肤、肌肤的毛孔、皱纹是从皮肤(肌肤)表面凹陷而成的立体结构，凹处的边缘部分具有与表面不同的被摄体角度。
因此，通过适用与根据表面的纹理的特征所检测的毛孔、皱纹等微小的立体结构的凹处的边缘部分相当的角度的立体颜色配置文件，对细微部分的微小的立体结构也能够再现精度良好的颜色。如此，也能够提高立体被摄体18的细微部分的凹凸部分的颜色再现性，并得到凹凸感。
适用于这种细微部分的微小的立体结构的立体颜色配置文件可以是预定的照明条件下由数码相机16对与整体的立体结构对应的立体参照20、62进行摄影而预先求出的、适用于整体的立体结构的立体颜色配置文件，也可以是基于该立体颜色配置文件而以与微小的立体结构对应的方式修正后的立体颜色配置文件，但是，与适用于整体的立体结构的立体颜色配置文件不同，预定的照明条件下由数码相机16对与微小的立体结构对应的立体参照20、62进行摄影而预先求出的微小的立体结构专用的立体颜色配置文件为优选。
另外，在本发明中，为了对立体被摄体18的细微部分的凹凸感适当地进行再现，也可以将包含作为微小的立体结构的凹凸部分在内的立体被摄体18的仅一部分作为对象而进行本发明的颜色转换，但是，将立体被摄体18的整体的立体结构作为对象而进行本发明的颜色转换并且将其一部分的凹凸部分的微小的立体结构也作为对象而进行本发明的颜色转换为优选。
另外，在图1和图5所示的相机系统10和50中，基于由选择部28或56选择的立体颜色配置文件，由颜色转换部30将由摄影部12摄影的立体被摄体18的摄影图像数据、优选为镜面光泽区域去除了的分析区域内的图像数据转换为色度值，而作为色度图像(例如，XYZ图像数据)输出到图像输出部32，但是本发明不限于此，也可以除了色度图像，还求算立体被摄体18的光泽感，并作为预定的指标(例如，数值)而输出。
图8和图9分别是示意性地表示使用本发明的第三和第四实施方式所涉及的颜色转换装置的相机系统的结构的一例的框图。
图8所示的相机系统10a与图1所示的相机系统10除了在颜色转换部30与图像输出部32之间具有光泽判断部72这一点外具有同样的结构，图9所示的相机系统50a与图5所示的相机系统50除了在颜色转换部58与图像输出部32之间具有光泽判断部72这一点外具有同样的结构，因此，对相同结构要素标注相同附图标记，并省略其详细的说明。
如图8所示，相机系统10a具有对立体被摄体18进行摄影而取得三色的图像数据的摄影部12和对由摄影部12取得的图像数据进行颜色转换而转换为色度值的颜色转换装置14a。
该图所示的颜色转换装置14a具有数据库(DB)24、条件判断部26、选择部28、颜色转换部30、光泽判断部72以及图像输出部32。
在此，由于图8所示的相机系统10a的摄影部12以及颜色转换装置14a的数据库(DB)24、条件判断部26、选择部28和颜色转换部30与图1所示的相机系统10的摄影部12以及颜色转换装置14的数据库(DB)24、条件判断部26、选择部28和颜色转换部30完全相同，因此省略其说明。
如图9所示，相机系统50a具有对立体被摄体18进行摄影而取得三色的图像数据的摄影部12和对由摄影部12取得的图像数据进行颜色转换而转换为色度值的颜色转换装置52a。
该图所示的颜色转换装置52a具有数据库(DB)54、条件判断部26、选择部56、颜色转换部58、光泽判断部72和图像输出部32。
在此，由于图9所示的相机系统50a的摄影部12和颜色转换装置52a的数据库(DB)54、条件判断部26、选择部56以及颜色转换部58与图5所示的相机系统50的摄影部12、和颜色转换装置52的数据库(DB)54、条件判断部26、选择部56以及颜色转换部58全部相同，因此省略其说明。
图8和图9所示的光泽判断部72用于接收分别由颜色转换部30和58进行颜色转换而得到的立体被摄体18的色度图像例如XYZ色度图像的色度图像数据进行，并基于色度图像数据求算立体被摄体18的光泽感。
图像输出部32将如此由光泽判断部72得到的光泽感和由颜色转换部30或58得到的色度图像(XYZ色度图像)一起输出。
由光泽判断部72求算的较大程度上决定立体物被摄体18的光泽感的要素即光泽要素有两个。第一个光泽要素是被摄体的反射率即明度本身，第二个光泽要素是从周围环境摄入的映像例如光源的映像的清晰度。
可以根据XYZ色度图像的色度图像数据(XYZ)得到第一的明度。即，能够利用亮度Y值或根据色度图像数据(XYZ)所计算的L＊值，对明亮度(明度)进行判断。
能够根据在立体物被摄体18映出的光源像的轮廓的清晰性(清晰度)来判断第二的映像清晰度。可以判断为，若轮廓清晰则光泽感高，若轮廓模糊则光泽感低。例如，在简单的例子中，如图10(A)和(B)所示，在将立体物被摄体18的亮度(Y值)图像三值化为预定的第一亮度(Y1)以上的光源映像区域74、比第一亮度(Y1)小的预定的第二亮度(Y2)以下的光源没有映像的非映像区域76和比第一亮度(Y1)小且比第二亮度(Y2)大的亮度(Y1＞Y＞Y2)的中间值的模糊区域78这三个时，判断为，若中间值的模糊区域78的大小(区域宽度)窄(若小)则光泽感高，若宽(若大)则光泽感低。
另外，映出光源像的位置需要从立体物被摄体18的主要部分偏离。在因摄影上的限制而难以使映出光源像的位置从立体物被摄体18的主要部分偏离的情况下，也可以与色度图像分开地进行使光源能够产生映像的摄影。
另外，关于光泽感，可以预先对立体物被摄体18求算明度例如Y值、L＊值的最大值以及映像清晰度的最大值(中间值的模糊区域78的区域宽度的最低值)，对于这些明度的最大值和映像清晰度的最大值的组合，能够以所摄影的立体物被摄体18的明度(Y值、L＊值)和映像清晰度(中间值的模糊区域78的区域宽度)的组合进行表示。当然，也可以将两者的组合作为一个数值而指标化，作为数值化后的指标进行求算。
本发明可以将图1所示的相机系统10的颜色转换装置14的处理的流程作为颜色转换方法进行实施。
即，本发明的第一实施方式的颜色转换方法可以通过如下来实施：生成存储多个立体颜色配置文件的数据库，该立体颜色配置文件中多个转换关系与包含基准色立体物的摄影中的照明几何条件的多个照明条件建立了关联，该多个转换关系是根据对预先分别赋予了基准色度值的多个基准色立体物分别进行摄影而得到的图像数据和与此对应的基准色度值而分别算出的，对立体被摄体进行摄影而取得图像数据，基于立体被摄体的摄影时的照明条件，从存储于数据库的多个立体颜色配置文件中选择与该照明条件对应的立体颜色配置文件，基于所选择的立体颜色配置文件，进行从所摄影的立体被摄体的摄影图像的图像数据向色度值的颜色转换。
另外，对于由图1所示的相机系统10的颜色转换装置14进行的上述以外的处理，也可以全部作为颜色转换方法而实施。
此外，本发明可以将图8所示的相机系统10a的颜色转换装置14a的全部的处理的流程也作为颜色转换方法而实施。
本发明可以将图5所示的相机系统50的颜色转换装置52的处理的流程作为颜色转换方法而实施。
即，本发明的第二实施方式的颜色转换方法可以通过以下来实施：生成存储多个立体颜色校正配置文件的数据库，该立体颜色配置文件中包含摄影时的照明几何条件在内的多个照明条件与预先赋予了基准色度值的立体被摄体的类似色的一色以上的基准色立体物建立了关联，对立体被摄体进行摄影而取得图像数据，基于立体被摄体的摄影时的照明条件，从存储于数据库的多个立体颜色校正配置文件中选择对应的立体颜色校正配置文件，基于根据对预先赋予了基准色度值的多个平面色标进行摄影而得到的图像数据和基准色度值而算出的转换关系与所选择的立体颜色校正配置文件，进行从所摄影的立体被摄体的摄影图像的图像数据向色度值的颜色转换。
另外，对于由图5所示的相机系统50的颜色转换装置52进行的上述以外的处理，也可以全部作为颜色转换方法而实施。
此外，本发明可以将图9所示的相机系统50a的颜色转换装置52a的全部的处理的流程也作为颜色转换方法而实施。
另外，上述的各颜色转换方法可以通过执行颜色转换程序而在计算机上进行处理。
例如，本发明的颜色转换程序是具有使计算机具体来说使其CPU执行上述的各颜色转换方法的各步骤的程序。由这些步骤构成的程序也可以作为一个或者多个程序模块而构成。
由计算机执行的这些步骤构成的颜色转换程序可以存储在计算机或者服务器的存储器(存储装置)内，也可以存储在记录介质中，在执行时，由该计算机(CPU)或者其他计算机从存储器或者记录介质读出而执行。因此，本发明也可以是存储有用于使计算机执行上述颜色转换方法的颜色转换程序的计算机可读取的存储器或者记录介质。
以上，对本发明所涉及的相机系统、牙科相机系统、肌肤计测(诊断)相机系统、颜色转换装置、颜色转换方法、颜色转换程序和存储介质详细地进行了说明，但是，本发明不限定于以上的实施方式，在不脱离本发明的要点的范围内，可以进行各种改良、变更。
附图标记说明
10、10a、50、50a 相机系统
12 摄影部
14、14a、52、52a 颜色转换装置
16 数码相机
18、18a、18b 立体被摄体
20、62 立体参照(基准色立体物)
22 摄影光源(光源)
24、54 数据库(DB)
26、26a、26b、26c、26d 条件判断部
28、56 选择部
30、58、58a、58b 颜色转换部
32 图像输出部
34 标签信息取得部
36 图像分析部
38 指定信息输入部
40 条件列表参照部
42 条件列表数据库(DB)
44 信息取得部
46 条件取得部
60 平面色标
64 平面颜色转换部
66 立体颜色校正部
68 立体颜色配置文件生成部
70 立体颜色转换部
72 光泽判断部

Claims (26)

1.一种相机系统，其特征在于，
具有：
摄影部，对立体被摄体进行摄影而取得图像数据；
数据库，存储多个立体颜色配置文件，所述多个立体颜色配置文件是将多个转换关系分别与包括基准色立体物的摄影中的照明几何条件在内的多个照明条件建立关联而成的，所述多个转换关系是根据由所述摄影部分别对预先分别赋予了基准色度值的多个所述基准色立体物进行摄影所得到的图像数据和与此对应的所述基准色度值而分别算出的；
选择部，基于所述立体被摄体的摄影时的所述照明条件，从存储于该数据库的所述多个立体颜色配置文件中选择与该照明条件对应的立体颜色配置文件；及
颜色转换部，基于由该选择部所选择的所述立体颜色配置文件，进行从由所述摄影部摄影所得到的所述立体被摄体的摄影图像的所述图像数据向色度值的颜色转换。
2.根据权利要求1所述的相机系统，其中，
所述多个基准色立体物是三色以上的基准色立体物，
所述多个立体颜色配置文件是对各个所述三色以上的基准色立体物根据所述多个照明条件而分别生成的。
3.一种相机系统，其特征在于，
具有：
摄影部，对立体被摄体进行摄影而取得图像数据；
数据库，存储多个立体颜色校正配置文件，所述多个立体颜色校正配置文件是将包含所述摄影部进行摄影时的照明几何条件在内的多个照明条件与预先赋予了基准色度值的、所述立体被摄体的类似色的一色以上的基准色立体物建立关联而成的；
选择部，基于所述立体被摄体的摄影时的所述照明条件，从存储于所述数据库的所述多个立体颜色校正配置文件中选择对应的立体颜色校正配置文件；及
颜色转换部，基于转换关系及由所述选择部所选择的所述立体颜色校正配置文件，进行从由所述摄影部摄影所得到的所述立体被摄体的摄影图像的所述图像数据向色度值的颜色转换，所述转换关系是根据对预先赋予了基准色度值的多个平面色标进行摄影所得到的图像数据和所述基准色度值而算出的。
4.根据权利要求3所述的相机系统，其中，
所述一色以上的基准色立体物是所述立体被摄体的所述类似色的一色的基准色立体物，
所述多个立体颜色校正配置文件是对所述一色的基准色立体物根据所述多个照明条件而分别生成的，
所述多个平面色标是三色以上的平面色标。
5.根据权利要求3或4所述的相机系统，其中，
所述转换关系是平面颜色配置文件，
所述颜色转换部使用所述平面颜色配置文件对所述摄影图像的所述图像数据进行颜色转换而转换为所述摄影图像的中间色度值，并且使用所选择的所述立体颜色校正配置文件来对颜色转换所得到的所述摄影图像的中间色度值进行颜色校正而生成所述摄影图像的所述色度值。
6.根据权利要求3或4所述的相机系统，其中，
所述转换关系是平面颜色配置文件，
所述颜色转换部使用所述平面颜色配置文件和所选择的所述立体颜色校正配置文件来生成立体颜色配置文件，基于所生成的所述立体颜色配置文件，进行从所述立体被摄体的摄影图像的所述图像数据向所述摄影图像的所述色度值的颜色转换。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的相机系统，其中，
所述基准色立体物具有与所述立体被摄体相同或类似的曲面、立体形状、表面的凹凸形状和层结构及多面体中的至少之一并由所述立体被摄体的类似物质的立体物构成，所述多面体由倾斜度不同的多个平面或曲面构成。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的相机系统，其中，
所述基准色立体物包括具备与所述立体被摄体类似的半透明性、不透明性、光散射性、乳白色和/或肌肤色的颜色中的至少之一的基准色立体物。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的相机系统，其中，
所述摄影部具备数码相机，
所述照明几何条件包括光源、所述数码相机及所述立体被摄体或所述基准色立体物这三者的几何位置信息。
10.根据权利要求9所述的相机系统，其中，
所述基准色立体物是由倾斜度不同的多个平面或曲面构成的多面体，
基于所述多面体的反射亮度高的平面或曲面对所述光源的配置角度信息进行分析，并设定为所述照明几何条件。
11.根据权利要求10所述的相机系统，其中，
所述多面体至少具有成为以下反射面的平面或曲面，该反射面在所述数码相机与所述光源之间的光学性的几何配置中以使来自光源的出射光直接入射到所述数码相机的方式进行反射。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的相机系统，其中，
所述照明几何条件是由所述光源对所述立体被摄体或所述基准色立体物的照明角度和照明距离中的至少之一。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的相机系统，其中，
还具有对所述立体被摄体的所述摄影时的所述照明条件进行判断的条件判断部，
所述选择部基于由所述条件判断部所判断的所述照明条件，从所述数据库选择与所述照明条件对应的立体颜色配置文件或立体颜色校正配置文件。
14.根据权利要求13所述的相机系统，其中，
所述照明条件除了所述照明几何条件外还包括所述摄影时的照明光的照明光质条件，
所述条件判断部对所述照明几何条件和所述照明光质条件进行判断。
15.根据权利要求13或14所述的相机系统，其中，
所述条件判断部具有附带信息取得部、图像分析部和条件列表参照部中的至少之一，所述附带信息取得部从所述摄影部取得所述立体被摄体的摄影时的附带信息，所述图像分析部进行所述立体被摄体的所述摄影图像的图像分析，所述条件列表参照部具备预先设定的判断条件组合列表，所述条件判断部根据所述附带信息取得部所取得的所述附带信息、所述图像分析部的分析结果和所述条件列表参照部的列表中的选择结果的至少之一，对所述照明条件进行判断。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的相机系统，其中，
还具有光泽判断部，基于由所述颜色转换部进行颜色转换所得到的所述立体被摄体的色度图像数据，对所述立体被摄体的光泽感进行判断。
17.根据权利要求16所述的相机系统，其中，
所述光泽判断部基于根据所述立体被摄体的色度图像数据求算的明度和在所述立体物被摄体映出的光源像的清晰度来求算光泽感。
18.根据权利要求1～15中任一项所述的相机系统，其中，
还具有光泽判断部，基于由所述颜色转换部进行颜色转换所得到的所述立体被摄体的色度图像数据，对所述立体被摄体的光泽感进行判断。
19.根据权利要求1～18中任一项所述的相机系统，其中，
所述基准色立体物是由倾斜度不同的多个平面或曲面构成的多面体，
所述数据库还将根据所述多面体的所述平面的倾斜角和/或曲面的曲率的计测结果以及由所述摄影部以所述立体被摄体的摄影条件或与此类似的摄影条件进行摄影所得到的所述多面体的反射光强度(亮度)的计测结果而设定的特定的所述平面的倾斜角和/或所述曲面的曲率存储为分析范围，
对于根据由所述摄影部摄影所得到的所述立体被摄体的所述摄像图像而得到的反射光分布，仅将在存储于所述数据库的所述分析范围内具有预先指定的所述平面的倾斜角和/或所述曲面的曲率的部分设定为分析区域，
所述颜色转换部使用所述立体被摄体的所述摄像图像的所述分析区域内的所述图像数据来进行颜色转换。
20.一种牙科相机系统，其特征在于，
具有权利要求1～19中任一项所述的相机系统，
所述立体被摄体是人的牙齿，
所述基准色立体物具备与所述人的牙齿类似的半透明性、光散射性和乳白色的颜色。
21.一种肌肤计测相机系统，其特征在于，
具有权利要求1～19中任一项所述的相机系统，
所述立体被摄体是人的皮肤，
所述基准色立体物具备与所述人的皮肤类似的半透明性或不透明性、光散射性和乳白色或肌肤色的颜色中的至少之一。
22.一种颜色转换装置，其特征在于，
具有：
数据库，存储多个立体颜色配置文件，所述多个立体颜色配置文件是将多个转换关系分别与包含所述基准色立体物的摄影中的照明几何条件在内的多个照明条件建立关联而成的，所述多个转换关系是根据分别对预先分别赋予了基准色度值的多个基准色立体物进行摄影所得到的图像数据和与此对应的所述基准色度值而分别算出的；
选择部，基于所述立体被摄体的摄影时的所述照明条件，从存储于该数据库的所述多个立体颜色配置文件中选择与该照明条件对应的立体颜色配置文件；及
颜色转换部，基于由该选择部所选择的所述立体颜色配置文件，进行从摄影所得到的所述立体被摄体的摄影图像的所述图像数据向色度值的颜色转换。
23.一种颜色转换装置，其特征在于，
具有：
数据库，存储多个立体颜色校正配置文件，所述多个立体颜色校正配置文件是将包含摄影时的照明几何条件在内的多个照明条件与预先赋予了基准色度值的、所述立体被摄体的类似色的一色以上的基准色立体物建立关联而成的；
选择部，基于所述立体被摄体的摄影时的所述照明条件，从存储于所述数据库的所述多个立体颜色校正配置文件中选择对应的立体颜色校正配置文件；及
颜色转换部，基于转换关系与由所述选择部所选择的所述立体颜色校正配置文件，进行从摄影所得到的所述立体被摄体的摄影图像的所述图像数据向色度值的颜色转换，所述转换关系是根据对预先赋予了基准色度值的多个平面色标进行摄影所得到的图像数据和所述基准色度值而算出的。
24.一种颜色转换方法，其特征在于，
生成存储多个立体颜色配置文件的数据库，所述多个立体颜色配置文件是将多个转换关系分别与包含所述基准色立体物的摄影中的照明几何条件在内的多个照明条件建立关联而成的，所述多个转换关系是根据分别对预先分别赋予了基准色度值的多个基准色立体物进行摄影所得到的图像数据和与此对应的所述基准色度值而分别算出的，
对立体被摄体进行摄影而取得图像数据，
基于所述立体被摄体的摄影时的所述照明条件，从存储于所述数据库的所述多个立体颜色配置文件中选择与该照明条件对应的立体颜色配置文件，
基于所选择的所述立体颜色配置文件，进行从摄影所得到的所述立体被摄体的摄影图像的所述图像数据向色度值的颜色转换。
25.一种颜色转换方法，其特征在于，
生成存储多个立体颜色校正配置文件的数据库，所述多个立体颜色校正配置文件是将包含摄影时的照明几何条件在内的多个照明条件与预先赋予了基准色度值的、立体被摄体的类似色的一色以上的基准色立体物建立关联而成的，
对所述立体被摄体进行摄影而取得图像数据，
基于所述立体被摄体的摄影时的所述照明条件，从存储于所述数据库的所述多个立体颜色校正配置文件中选择对应的立体颜色校正配置文件，
基于转换关系与所选择的所述立体颜色校正配置文件，进行从摄影所得到的所述立体被摄体的摄影图像的所述图像数据向色度值的颜色转换，所述转换关系是根据对预先赋予了基准色度值的多个平面色标进行摄影所得到的图像数据和所述基准色度值而算出的。
26.一种颜色转换程序，用于使计算机执行权利要求24或25所述的颜色转换方法的各步骤作为过程。
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