CN105049822B - 图像处理设备及图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

提供了图像处理设备及图像处理方法。所述设备包括：指定单元，其被配置成提取被布置在图像中所拍摄的色图上的不同位置处的多个相同颜色的区域中的每一个的像素值，并且通过使用相同颜色的区域的所提取像素值以及相同颜色的区域的布置位置来指定具有与以下函数对应的像素值的区域，所述函数表示由于使像素值沿一个方向以恒定速率波动的照明环境的非均匀性而导致的像素值根据位置的波动；以及校正单元，其被配置成根据所指定的区域的像素值来对相同颜色的区域之间的校正目标区域的像素值进行校正。

Description

图像处理设备及图像处理方法
技术领域
本文中所讨论的实施方式涉及图像处理设备以及图像处理方法。
背景技术
例如，由于来自如日光和照明的光源的光的强度以及遮蔽来自光源的光的遮蔽物的影响，拍摄图像时的照明环境会有不同的变化。当照明环境变化时，即使被摄体相同，图像中被摄体的颜色仍会变成各种颜色。
在该情况下，取决于照明环境，在被摄体原始具有的颜色与所拍摄的图像中被摄体的颜色之间会产生差异。因此，例如对其中布置有色块的色图与被摄体一起进行拍摄，色块通过借助于色度计等预先正确地测量颜色来获得。并且参照图像中的色块的颜色来对被摄体的颜色进行校正。即，例如计算校正值以使得图像中的色块的颜色接近该色块原始具有的正确颜色。通过使用所获得的校正值对图像中被摄体的颜色进行校正，可以再现该被摄体原始具有的颜色。
在健康和美容领域中，拍摄皮肤表面的图像，并且根据该图像获得关于皮肤状况如肤色、毛孔的数目和大小以及雀斑的大小和颜色密度的数据，从而根据该数据来评估皮肤状况。
在这方面，已知用于提高颜色测量准确度的技术。另外，已知以下技术：甚至当对测试图案进行成像时由于外界光变化或成像被障碍物打断而在成像数据中检索到异常数据时，该技术仍总是计算出正确的校正数据。已知用于在无需过多工作量和时间的情况下抑制投影图像的图像劣化的技术。已知用于在不使用色图的情况下校正两个印刷物之间的色调偏差的技术。已知用于通过抑制非必需的色调转换来校正图像输出装置的色调的技术。已知用于容易地提取色片标记区域的布置顺序的技术。(例如，参见专利文献1至6)。
专利文献1：日本公开特许公报No.2013-195243
专利文献2：日本公开特许公报No.2005-150779
专利文献3：日本公开特许公报No.2001-134252
专利文献4：日本公开特许公报No.2013-110696
专利文献5：日本公开特许公报No.2013-26921
专利文献6：日本公开特许公报No.2013-196373
发明内容
实施方式的一个方面的目的是：甚至当在图像中产生照明环境的非均匀性时仍再现被摄体原始具有的像素值，其中所述非均匀性使多个色块中的一些色块的像素值有限地波动。
根据实施方式的方面，图像处理设备包括：指定单元，所述指定单元被配置成提取被布置在图像中所拍摄的色图上的不同位置处的多个相同颜色的区域中的每一个的像素值，并且通过使用所述相同颜色的区域的所提取的像素值以及所述相同颜色的区域的布置位置来指定具有与以下函数对应的像素值的区域，所述函数表示由于使像素值沿一个方向以恒定速率波动的照明环境的非均匀性而导致的像素值根据位置的波动；以及校正单元，所述校正单元被配置成根据所指定的区域的像素值来对所述相同颜色的区域之间的校正目标区域的像素值进行校正。
附图说明
图1是示出根据一些实施方式的图像处理设备的功能块配置的图；
图2是示出根据第一实施方式的色图的图；
图3A至图3C是示出图像的照明环境与根据相同颜色的色块的位置的像素值之间的关系的图；
图4A和图4B是示出在圆的圆周上的点处的像素值的渐变与波动之间的关系的图；
图5A和图5B是示出根据第一实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图6A和图6B是示出根据第一实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图7A和图7B是示出根据第一实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图8A和图8B是示出根据第一实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图9A和图9B是示出根据第一实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图10A和图10B是示出根据第一实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图11是示出根据第一实施方式的色块组信息的图；
图12是示出根据第一实施方式的像素值校正处理的操作流程的图；
图13是示出根据第一实施方式的线性区间指定处理的操作流程的图；
图14A和图14B是示出根据第二实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图15是示出根据第二实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图16A和图16B是示出根据第二实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图17A和图17B是示出根据第二实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图18A和图18B是示出根据第二实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图19A和图19B是示出根据第二实施方式的图像的照明环境与线性区间之间的关系的图；
图20是示出根据第二实施方式的色块组信息的图；
图21是示出根据第二实施方式的线性区间指定处理的操作流程的图；
图22是示出根据第三实施方式的像素值校正处理的图；
图23是示出根据第三实施方式的代表值获取处理的操作流程的图；
图24是示出根据一种实施方式的参数计算处理的操作流程的图；
图25是示出根据第四实施方式的代表值获取处理的操作流程的图；
图26是示出根据修改示例的像素值校正处理的图；以及
图27是示出用于实现根据一种实施方式的图像处理设备的计算机的硬件配置的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来详细地描述一些实施方式。在上述多个附图中，相同的附图标记用于对应的要素。
在所拍摄的图像中，可以在非均匀照明环境中对色图进行成像。例如，在其中用户通过使相机靠近色图和被摄体的表面来拍摄图像的情况下，当色图或被摄体的表面相对于相机透镜倾斜时，由于该倾斜，所拍摄的图像中处处距透镜的距离各不相同。因此，可以以到达相机透镜的光的量来生成取决于距离的差异，并且可以出现以下现象：在图像中像素值沿大致一个方向以恒定速率变化。当用户通过使相机靠近色图或被摄体的表面来拍摄图像时，由于在图像中以大尺寸对色图或被摄体进行成像，所以该现象可能会显著。在以下描述中，将在图像中像素值沿大致一个方向以恒定速率变化的现象称为渐变。像素值是图像的像素所具有的值，并且可以是例如亮度值或颜色值。颜色值可以是例如颜色空间中的每个颜色分量的值。例如，当使用其中将原色设置为红色、绿色和蓝色的RGB(红绿蓝颜色模型)空间时，像素值可以是红色、绿色和蓝色的每个分量值。
当在图像中产生渐变时，在碰撞作为校正目标的被摄体的光与碰撞用于计算用于校正的校正值的色图上的色块的光之间产生差异。因此，即使当执行下述处理时仍不可以充分地再现被摄体原始具有的像素值：通过使用图像中色图的色块的像素值来计算校正值并且通过使用所获得的校正值来校正图像中的被摄体的像素值。被摄体原始具有的像素值可以是例如与通过利用色度计来测量被摄体而获得的正确颜色等的值对应的像素值。
在该情况下，例如，假定用户使用包括以点对称方式成对布置的多个相同颜色的色块的色图，并且通过将作为校正目标的被摄体夹在成对的色块之间来拍摄图像。然后，例如，假定通过使用经由对以点对称方式布置在图像中的相同颜色的色块的像素值求平均而获得的值来计算校正值，并且通过使用该校正值对所拍摄的图像中被摄体的像素值进行校正。当执行这样的校正时，由于以下影响被消除—上述影响因为由于像素值沿大致一个方向以恒定速率变化的渐变而导致的照明环境的非均匀性所以被施加给色块的像素值，所以可以以高的准确度再现被摄体原始具有像素值。
然而，作为其中在图像中不在均匀照明环境中对色图进行成像的另一情况，可以在图像中产生有限地改变存在于色图上的多个色块中的一些色块的像素值的照明环境的非均匀性。其示例是其中持有色图的手的手指的阴影交叠在一些色块上的情况或其中由于反射而出现在一些色块上的晕光的情况。在该情况下，即使对像素值进行校正，也不可以从校正值中消除有限地出现在一些色块上的像素值的变化的影响，并且可能不能够再现被摄体原始具有的像素值。因此，实施方式的一个方面中的目的是：甚至当在图像中产生照明环境的非均匀性时仍再现被摄体原始地具有的像素值，该非均匀性使多个色块中的一些色块的像素值有限地波动。
图1是示出了根据一些实施方式的图像处理设备100的功能块配置的图。图像处理设备100可以是包括用于处理图像的功能的装置如手机、智能电话、平板终端、个人计算机(PC)或膝上型PC。图像处理设备100包括例如控制单元101和存储单元102。控制单元101包括如指定单元111和校正单元112的功能单元。图像处理设备100的存储单元102存储例如程序120以及在下文中将描述的如色块组信息1100和2000的信息。图像处理设备100的控制单元101通过读出并且执行程序120来用作如指定单元111和校正单元112的功能单元。在下文中将描述存储在存储单元102中的每个功能部分的细节以及信息的细节。
第一实施方式
图2是示出根据第一实施方式的色图1的图。色图1包括中心缺失区域5(例如，通孔)。在色图1中，在区域5的外圆周上布置有多个色块(W1至W4和C1至C16)。因此，例如通过将作为像素值校正目标的被摄体布置在区域5中并且利用成像装置来拍摄图像，在用色块环绕被摄体的同时拍摄图像。色图1包括针对四种颜色(a、d、c和d)的色块的每种颜色的两个配对，即，针对每种颜色总共有四个色块。色块颜色为可选的，但是优选地，颜色与例如作为校正目标的被摄体的像素值相似。例如，当对被摄体的肤色进行校正时，可以采用其中假定将人类肤色分布在RGB空间中的区域的颜色。例如，可以采用如粉色、黄色、炭灰色和品红色的颜色。例如，每对色块被布置在以区域5为中心的点对称位置中，其中作为校正目标的被摄体被成像为对称点30。
例如，在色图1中，四个色块C1、C6、C9和C14具有相同的颜色a；色块C2、C5、C10和C13具有相同的颜色b；色块C3、C8、C11和C16具有相同的颜色c；并且色块C4、C7、C12和C15具有相同的颜色d。色块C1和色块C9被成对地布置在关于对称点30的点对称位置处。类似地，色块C6和色块C14被成对地布置在关于对称点30的点对称位置处。如图2中所示，相对于色块C2、C5、C10和C13，色块C3、C8、C11和C16以及色块C4、C7、C12和C15，所述成对的色块被布置在关于对称点30的点对称位置中。在图2的示例中，两对相同颜色的色块即总共四个色块按照相等的间隔(例如，彼此间隔90°)被布置在对称点30周围。另外，色图1包括4个白色色块W1至W4，并且可以通过使用图像中的白色色块W1至W4的像素值来设置白平衡。
图3A至图3C是示出了图像的照明环境与根据色图1中的相同颜色的四个色块的位置的像素值之间的关系的图。图3中的色块C1、C6、C9和C14分别与图2中的色图1中的色块C1、C6、C9和C14对应。图3A示出了在其中在图像中的均匀照明环境下拍摄色图1的情况下的照明环境与根据四个相同颜色的色块的位置的像素值之间的关系。如图3A所示，当在图像的整个区域上的均匀照明环境下拍摄图像时，布置在色图1中的四个相同颜色的色块C1、C6、C9和C14表示几乎相同的像素值。因此，例如当将四个相同颜色的色块C1、C6、C9和C14的像素值中的任一个像素值用于对布置在图像中色图1的区域5中的被摄体的像素值进行校正时，可以再现被摄体原始具有的像素值。
图3B示出了在其中出现了像素值沿大致方向20以恒定速率增大的渐变的照明环境与根据相同颜色的四个色块的位置的像素值之间的关系。在该情况下，被布置在色图1中的四个相同颜色的色块C1、C6、C9和C14示出了由于渐变而导致的彼此不同的颜色。在该状态下，即使当参考来自被布置在色图1中的四个相同颜色的色块中的一个像素值来计算校正值时，用作了参考的色块的照明环境与作为校正目标的被摄体的照明环境仍彼此不同。因此，即使当使用根据用作了参考的色块而计算的校正值来对像素值进行校正时，仍不可以再现被摄体原始具有的像素值。
在该情况下，如上所述，在渐变中，像素值在图像中沿大致一个方向以恒定速率变化。在色图1中，如图2所示，相同颜色的两对相同颜色的色块当中的一对色块中的色块即总共有四个色块被布置在关于对称点30的点对称位置中(例如，色块C1和色块C9)。因此，例如通过对布置在点对称位置中的色块C1和C9的像素值求平均，可以对由渐变所导致的照明环境的非均匀性对色块的像素值的影响求平均。因此，例如可以对其中被摄体被成像的区域5中的对称点30的像素值进行估计。类似地，由于色图1中的色块C6和色块C14关于对称点30点对称地被布置，所以通过以相同方式对其像素值求平均，可以对由渐变所导致的照明环境的非均匀性对色块的像素值的影响求平均。因此，例如通过将经由对色块C1、C6、C9和C14的像素值求平均而获得的值用作参考来计算校正值，并且通过对被摄体的像素值进行校正，可以再现该被摄体原始具有的像素值。
然而，如图3C中所示，例如在图像中可能产生照明环境的非均匀性，该非均匀性有限地影响多个相同颜色的色块中的一些色块的像素值。这样的情况的示例包括其中当将色图持于手中时手指等的阴影交叠在一些色块上的情况以及其中照明的反射在一些色块中较强并且在图像中出现了晕光的情况。在下文中，将有限地影响多个相同颜色的色块中的一些色块的像素值的照明环境的非均匀性称为部分照明环境变化50。例如，在图3C中，产生了其中像素值沿大致方向20以恒定速率增大的渐变，并且在色块C1中出现了部分照明环境变化50。
在该情况下，不可以消除由于在一些色块上出现了的部分照明环境变化50的影响而导致的渐变的影响。因此，即使当对像素值进行校正时，仍不可以再现被摄体原始具有的像素值。
因此，在第一实施方式中，控制单元101指定具有与以下函数对应的像素值的色块：所述函数表示由于渐变所导致的布置在图像中所拍摄的色图1中的多个相同颜色的色块当中的像素值根据位置的波动。在此，当色块的像素值与表示由于渐变而导致的像素值根据位置的波动的函数对应时，估计该色块尚未受除渐变之外的非均匀照明环境的影响。因此，认为在色块中尚未出现部分照明环境变化50。因此，通过获得用于经由使用指定色块的像素值来校正像素值的校正值，部分照明环境变化50的影响被消除，并且可以对相同颜色的色块之间的区域(例如，区域5)的像素值进行校正。因此，可以再现被摄体原始具有的像素值。
图4至图13是说明根据第一实施方式的像素值校正的图。图5至图10中的色块C1、C6、C9和C14分别与图2中的色图1中的C1、C6、C9和C14对应。在下文中，将正弦式(sinusoidal)函数用作表示由于渐变而导致的像素值根据位置的波动的函数的示例。正弦式函数可以是例如正弦函数或余弦函数。然而，用在本实施方式中并且表示由于渐变而导致的像素根据位置的波动的函数不限于此。例如，还可以使用另外的函数，例如表示像素值根据图像中的椭圆形或六边形上的位置的波动的函数，只要该函数表示由于渐变而导致的像素根据位置的波动即可。在该情况下，将多个色块例如沿通过函数表示的椭圆形或六边形布置在色图上，并且可以判定多个色块的像素值是否与该函数对应。
图4A和图4B是示出由于出现在图像中的渐变而导致的像素值的波动与以点P为中心的半径为r的圆的圆周上的点之间的关系的图。例如，在图4A中，由于在其中像素值沿大致方向20以恒定速率增大的渐变，所以在图像中产生了照明环境的变化。例如，在图像中以点P为中心、半径为r的圆上，假定点41为在其处角度θ为0°的点。假定θ0是从点41至方向20的旋转角度，该旋转角度表示渐变的方向(即，θ0表示渐变的方向)。在该情况下，点的像素值y按照正弦式曲线来变化，该点通过在以点P为中心、半径为r的圆10的圆周上旋转角度θ来获得。因此，圆10上的点的像素值y可以通过使用正弦式函数来表示，并且可以例如通过以下公式1来表示。在以下公式1中，图4A中的逆时针旋转方向是角度θ的正方向，并且α是正弦式曲线的幅度的值。此外，β是正弦式曲线的波的振动中心的值，并且与点P处的像素值对应。在公式1中，将圆10的圆周上的点与在其中在图像中出现渐变的情况下该点的像素值之间的关系表示为余弦函数；然而，实施方式不限于此，并且例如可以使用正弦函数。
[公式1]
y＝αcos(θ-θ0)+β
图4B是表示由公式1表示的像素值y与角度θ之间的关系的图。如图4B所示，当在其中产生了图4A所示的渐变的图像中的圆10的圆周上检测像素值时，像素值按照正弦式曲线来变化。
因此，例如当在通过使用图2所示的色图1而拍摄的图像中产生了渐变时，包括在色图1中的四个相同颜色的色块的像素值与根据位置的正弦式曲线对应。图5A示出了在图像中产生了的渐变以及在图像中所拍摄的色图1上的四个相同颜色的色块C1、C6、C9和C14的布置。在该情况下，如图5B所示，色块C1、C6、C9和C14的像素值大致遵循正弦式函数来变化。在此，例如，正弦式曲线在围绕图4A中的圆10的区间中包括：其中像素值单调地减小的减小区间(例如，从图4B中的θ0至θ0+π的区间)以及其中像素值单调地增加的增大区间(例如，从图4B中的θ0+π至θ0+2π的区间)。在色图1中，成对的色块点对称地被布置。因此，绕在其中对被摄体进行成像的区域5中的三个连续的色块(例如，成对的色块C1与C9之间的区间)与图4B中的正弦式曲线中的宽度为角度π的区间对应。因此，如图5B所示，当色图1中的色块C1、C6、C9和C14的像素值按照围绕在其中对被摄体进行成像的区域5的连续顺序排成一行时，相对于三个连续的色块检测到像素值的两个近似线性的变化。
另一方面，如图3C所示，当在相同颜色的色块之一中出现了部分照明环境变化50时，出现了部分照明环境变化50的色块的像素值改变。因此，在与出现了部分照明环境变化50的色块的位置对应的正弦式曲线的减小区间或增大区间中，未检测到像素值的近似线性的增大或减小。
因此，在第一实施方式中，控制单元101根据通过按照围绕区域5的连续顺序的色块的像素值的变化所表示的线性来判定包括在色图1中的四个相同颜色的色块的像素值是否变成与正弦式函数近似地对应的像素值。
情况1
如上所述，图5A示出了在图像中产生的渐变以及在图像中所拍摄的色图1上的四个相同颜色的色块C1、C6、C9和C14的布置。在图5A中，在图像中出现了由于渐变而导致的照明环境的变化，但是尚未出现部分照明环境变化50。在该情况下，例如，当色图1上的四个相同颜色的色块(例如，C1、C6、C9和C14)的像素值按照以对称点30为中心的逆时针顺序C9、C6、C1和C14排成一行时，色块的像素值表示图5B中所示的波动。在围绕对称点30的三个顺时针或逆时针连续色块中，检测到其中像素值线性增大或减小的两个区间。即，在图5B中，在区间C9-C6-C1中，检测到像素值的近似线性的增大。在区间C1-C14-C9中，检测到像素值的近似线性的减小。在第一实施方式中，当像素值在以对称点30为中心的三个顺时针或逆时针连续色块中近似线性增大或减小时，控制单元101将三个连续色块的区间指定为线性区间。即，在图5B的示例中，控制单元101将C9-C6-C1和C1-C14-C9这两个区间指定为线性区间。
接下来，将描述线性区间的交叠。例如，在图5B中，并非两个所指定的线性区间中的两个端部色块(例如，C1和C9)而是构成线性区间的中间点的两个色块中的每一个不被用于不同的所检测的线性区间中。即，在两个线性区间中不存在交叠区间。以此方式，例如，当构成所指定的线性区间的中间点的色块未在其他线性区间中被使用时，不存在交叠区间。在下文中描述线性区间彼此不交叠。另一方面，当构成线性区间的中间点的色块用在其他线性区间并且一些区间彼此交叠时，在下文中描述线性区间彼此交叠。
在此，在色图1中，由于成对的色块点对称地被布置，所以围绕对称点30的三个连续色块(例如，成对色块C1与C9之间的区间)与图4B中的正弦式曲线中宽度为角度π的区间对应。因此，认为彼此不交叠的两个所指定的线性区间与例如上面的正弦式曲线的减小区间或增大区间对应。因此，例如，当指定了彼此不交叠的两个线性区间时，可以认为包括在线性区间中的色块的像素值与正弦式函数对应。另外，当指定了彼此不交叠的两个线性区间时，色图1上的四个相同颜色的色块中的所有色块属于线性区间之一。因此，当指定了两个线性区间时，在四个相同颜色的色块中的任一个中尚未出现部分照明环境变化50。因此，例如通过获取表示四个相同颜色的色块C1、C6、C9和C14的像素值的代表值以及通过参考所获得的代表值来校正图像的像素值，可以再现被摄体原始具有的像素值。例如可以将以下值用作代表值：通过对四个相同颜色的色块C1、C6、C9和C14的像素值求平均而获得的值。
情况2
图6A和图6B是示出其中检测到彼此交叠的两个线性区间的情况的图。在图6A的示例中，在图像中出现了使得像素值沿弧形方向40以恒定速率增大的照明环境的变化。在该情况下，例如，当四个相同颜色的色块(例如，色图1中的C1、C6、C9和C14)的像素值按照以对称点30为中心的逆时针顺序排成一行时，色块的像素值指示图6B所示的波动。在以对称点30为中心的三个顺时针或逆时针连续色块中，如图6B中所示检测到像素值的两处线性波动。即，在图6B中，按照顺序C1-C14-C9检测到像素值的近似线性的减小，并且按照顺序C14-C9-C6检测到像素值的近似线性的减小。因此，在图6B的示例中，控制单元101指定两个线性区间C1-C14-C9和C14-C9-C6。
关于线性区间的交叠，例如，在图6B中，两个所指定的线性区间中的第一线性区间C1-C14-C9的中间点C14包括在第二线性区间C14-C9-C6中。类似地，第二线性区间C14-C9-C6的中间点C9包括在第一线性区间C1-C14-C9中。因此，在C14-C9中线性区间彼此交叠。因此，当在图像中产生了使像素值波动而使得像素值沿图6A中所示的方向40逐渐增大的照明环境的变化时，根据色图1中的四个相同颜色的色块的像素值检测到彼此交叠的两个线性区间。在该情况下，在如图6A所示的像素值的变化中，色块C1与色块C6之间的像素值的差很大；然而，由照明环境的变化引起的像素值的这样的波动实际上很罕见。因此，在第一实施方式中，当检测到两个线性区间并且所检测的两个线性区间彼此交叠时，控制单元101可以判定色图1中的四个相同颜色的色块的像素值不与正弦式函数对应。在该情况下，控制单元101可以例如通过在不对像素值进行校正的情况下输出错误信息来提示用户再次拍摄图像。
情况3-1
接下来，将示出其中在图像中的四个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50的情况3-1。其中在图像中出现了部分照明环境变换50的情况的示例是其中当将色图1持于手中时手指等的阴影交叠在一些色块上的情况或其中由于光反射而在一些色块中发生了晕光的情况。
图7A和图7B是示出其中在由于渐变而导致的像素值的变化中像素值变为最高的位置中出现了部分照明环境变化50的情况。在图7A中，产生了使得像素值在图像中沿方向20逐渐增大的渐变。在图7A中，在存在于其中由于渐变而导致的像素值的变化中像素值为最高的位置中的色块C1中，出现了部分照明环境变化50。在图7A中，部分照明环境变化50不与和色块C1的颜色相同的色块C6、C9和C14交叠，从而尚未影响其像素值。在该情况下，例如，当四个相同颜色的色块(例如，色图1的C1、C6、C9和C14)的像素值按照以对称点30为中心的逆时针顺序被排成一行时，检测到图7B中的像素值。在此，由于在色块C1中出现了部分照明环境变化50，所以降低了色块C1的像素值。因此，在围绕对称点30的三个顺时针或逆时针连续色块中，未检测到像素值的线性波动，并且不指定线性区间。因此，例如，当在其中由于渐变而导致的像素值的变化中像素值为最高的色块中出现了部分照明环境变化50时，不指定线性区间。当不指定线性区间时，控制单元101例如可以判定色图1中的四个相同颜色的色块中至少之一的像素值不与正弦式函数对应。在该情况下，色块中的至少之一受除渐变之外的非均匀照明环境变化的影响。因此，控制单元101可以检测到在四个相同颜色的色块中至少之一中出现了部分照明环境变化50。
情况3-2
接下来，将示出其中在图像中的四个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50的情况3-2。其中在图像中出现了部分照明环境变化50的情况的示例是其中当将色图持于手中时手指等的阴影与一些色块交叠的情况或其中由于光反射而在一些色块中发生了晕光的情况。
图8A和图8B是示出在其中由于渐变而导致的像素值的变化中像素值变为最低的位置中出现了部分照明环境变化50的情况的图。在图8A中，产生了使得像素值在图像中沿方向20逐渐地增大的渐变。在图8A中，在存在于其中由于渐变而导致的像素值的变化中像素值为最低的位置中的色块C9中，出现了部分照明环境变化50。在图8A中，部分照明环境变化50不与和色块C9的颜色相同的色块C1、C6和C19交叠，并且尚未影响其像素值。在该情况下，例如当四个相同颜色的色块(色图1中的C1、C6、C9和C14)的像素值按照以对称点30为中心的逆时针顺序被排成一行时，检测到图8B中的像素值。在此，由于在色块C9中出现了部分照明环境变化50，所以降低了色块C9的像素值。因此，在围绕对称点30的三个顺时针或逆时针连续色块中，未检测到像素值的线性波动，并且不指定线性区间。因此，例如当在其中由于渐变而导致的像素值的变化中像素值为最低的色块中出现了部分照明环境变化50时，不指定线性区间。
情况3-3
接下来，将示出其中在图像中的四个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50的情况3-3。其中在图像中出现了部分照明环境变化50的情况的示例是其中当将色图持于手中时手指等的阴影与一些色块交叠的情况或其中由于光反射而在一些色块中出现了晕光的情况。
图9A和图9B是示出在其中由于渐变而导致的像素值的变化中其像素值具有中间值的色块的位置中出现了部分照明环境变化50的情况的图。在图9A中，产生了使得像素值在图像中沿方向20逐渐增大的渐变。在图9A中，在存在于其中由于渐变而导致的像素值的变化中像素值具有中间值的位置中的色块C6中，出现了部分照明环境变化50。在图9A中，部分照明环境变化50不与和色块C6的颜色相同的色块C1、C9和C14交叠，并且尚未影响其像素值。在该情况下，例如当四个相同颜色的色块的像素值(例如，色图1中的C1、C6、C9和C14)按照以对称点30为中心的逆时针顺序被排成一行时，检测到图9B中的像素值。然后，例如，指定了其中像素值在三个逆时针连续色块C1-C14-C9中线性地变化的一个线性区间。另一方面，由于在色块C6中出现了部分照明环境变化50，所以降低了色块C6的像素值，并且例如，不指定在图5B中指定了的线性区间C9-C6-C1。因此，例如当在由于渐变而导致的像素值的变化中具有中间值的色块中出现了部分照明环境变化50时，指定一个线性区间。在该情况下，控制单元101可以判定例如包括在指定的一个线性区间中的三个色块具有与正弦式函数对应的像素值。在该情况下，包括在一个线性区间中的三个色块未受除渐变之外的非均匀照明环境变化的影响。因此，控制单元101可以判定在包括在一个线性区间中的三个色块中尚未出现部分照明环境变化50。控制单元101例如可以判定未包括在一个所指定的线性区间中的色块C6不是具有与正弦式函数对应的像素值的色块，并且可以判定在色块C6中出现了部分照明环境变化50。
情况4
图10A和图10B示出了其中除由于渐变而导致的像素值的变化以外，在相同颜色的色块当中的多个色块中还出现了部分照明环境变化50的情况。在图10A中，产生了使得像素值在图像中沿方向20逐渐地增大的渐变。在图10A中，在相同颜色的色块当中的多个色块(例如，C6和C14)中出现了部分照明环境变化50。在该情况下，例如当四个相同颜色的色块(例如，色图1中的C1、C6、C9和C14)的像素值按照以对称点30为中心的逆时针顺序被排成一行时，检测到图10B中的像素值。由于在C6和C14中出现了部分照明环境变化50，所以在以对称点30为中心的三个顺时针或逆时针连续色块中未检测到像素值的线性变化。因此，例如当在四个相同颜色的色块当中的多个色块中出现了部分照明环境变化50时，不指定线性区间。
如在以上情况1至4中所述，假定两对相同颜色的色块即总共四个色块的像素值按照以对称点30为中心的顺时针或逆时针顺序被排成一行。在该情况下，控制单元101可以从根据像素值的序列指定的线性区间的数目而检测到在图像中出现了部分照明环境变化50。
例如，如在情况下1或情况2中所描述的，当根据四个相同颜色的色块的像素值指定两个线性区间时，控制单元101可以判定在图像中尚未出现部分照明环境变化50。
另外，控制单元101可以通过判定两个所检测的线性区间是否彼此交叠来将在情况1中所示的由于线性渐变而导致的像素值的变化与在情况2中所示的像素值的特殊变化区分开。然后，当线性区间彼此不交叠并且出现了由于如情况1中所示的渐变而导致的像素值的变化时，控制单元101可以参考例如通过对包括在两个线性区间中的四个相同颜色的色块的像素值求平均而获得的值对像素值进行校正。当线性区间彼此交叠并且出现了情况2中所示的像素值的特殊变化时，控制单元101可以通过输出错误信息来提示用户再次拍摄图像。
另一方面，当未根据两对相同颜色的色块即总共四个色块的像素值来指定两个线性区间时，控制单元101可以判定在四个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50。在该情况下，例如，即使当参考通过对四个相同颜色的色块的像素值求平均而获得的值对像素值进行校正时，因为由于部分照明环境变化50而导致色块中的一些色块的像素值已经改变，所以仍不可以再现被摄体原始具有的像素值。因此，当未根据四个相同颜色的色块的像素值指定两个线性区间时，控制单元101可以通过输出错误信息来提示用户再次拍摄图像。因此，例如，用户可以拍摄图像直到可以拍摄到像素值校正很可能成功的图像。
可替代地，当根据两对相同颜色的色块即总共四个色块的像素值指定一个线性区间时，控制单元101可以获取表示包括在一个所指定的线性区间中的色块的像素值的代表值，并且可以对像素值进行校正。例如，可以如下来获得代表值。
例如，当指定了一个线性区间时，具有包括在一个所指定的线性区间中的三个连续色块的像素值当中的中间像素值的色块具有接近图4B所示的正弦式函数中的振动中心β的像素值的值。因此，控制单元101可以将包括在一个所检测的线性区间中的三个连续色块当中的中间色块的像素值获取为代表值，并且可以参考所获得的代表值来校正像素值。可替代地，由于构成一个所检测的线性区间的色块的两个端部色块(例如，图9A和图9B中的色块C1和C9)形成一个配对，所以控制单元101可以将通过对色块的像素值求平均而获得的值获得为代表值，并且可以参考所获得的代表值来校正被摄体的像素值。在另一示例中，控制单元101计算构成一个所检测的线性区间的色块当中的、具有最大像素值的色块(例如，图9A和图9B中的C1)的像素值与具有最小像素值的色块(例如，图9A和图9B中的C9)的像素值之间的平均值。然后，控制单元101还可以计算所获得的平均值与具有中间像素值的色块(例如，图9A和图9B中的C14)的像素值之间的平均值，并且可以将该平均值用作代表值。如上所述，当检测到一个线性区间时，控制单元101可以通过将未包括在一个所检测的线性区间中的色块的像素值排除在外、根据包括在一个线性区间中的色块的像素值来获得代表值，并且可以校正像素值。另外，可以通过根据包括在一个线性区间中的色块的像素值的另外的技术来获得代表值，以使得可以获得接近例如图4B所示的正弦式函数中的振动中心β的像素值的值。
接下来，将对线性区间的判定进行例示。可以例如借助于以下判定来指定根据第一实施方式的线性区间。例如，假定将包括在色图1中的四个相同颜色的色块当中的一个色块称为第i色块，并且将自第i色块的以对称点30为中心的三个顺时针或逆时针连续色块的像素值称为pi、pi+1和pi+2。在该情况下，当针对三个连续色块的像素值建立关系pi≤pi+1≤pi+2或关系pi≥pi+1≥pi+2，并且当满足以下公式A时，控制单元101可以将三个连续色块指定为线性区间。
[公式A1]
pi+1-th<(pi+pi+2)/2<pi+1+th
在此，th是被设置以判定像素值的波动是否为线性的阈值。作为阈值th，例如，可以将该值设置为在其中针对围绕对称点30的三个连续色块的像素值建立关系pi≤pi+1≤pi+2或关系pi≥pi+1≥pi+2的情况下的差|pi-pi+2|的10％或20％。通过评估环境等确定的阈值可以预先被存储在存储单元102中，并且可以用作阈值th的值，例如在以下情况中：通过使用色图1拍摄图像时所产生的渐变的强度在一定程度上可以被估计。
接下来，将参照图11和图12来描述根据第一实施方式的像素值校正处理。图11是示出根据第一实施方式的色块组信息1100的图。色块组信息1100包括如组、色块的数目以及色块标识符的项。组表示与布置在色图1中的色块的四种颜色(a、b、c和d)对应的组。色块的数目表示包括在每个组中的相同颜色的色块的数目。在色块标识符中，对被分配给包括在每组中的四个相同颜色的色块的标识符进行登记。在图11的示例中，在色块标识符中，按照以对称点30为中心的顺时针顺序来登记每组的四个色块。例如，在组a的情况下，按照C1、C6、C9和C14的顺序来将色块排成一行并且登记色块。
图12是示出根据第一实施方式的像素值校正处理的操作流程图。例如借助于控制单元101对存储在存储单元102中的程序120的读取和执行来实现图12中的像素值校正处理的操作流程。在一种实施方式中，当将用于像素值校正处理的执行指令被输入至控制单元101时，开始图12的操作流程。
在步骤1201中，(在下文中，将步骤称为“S”，以使得例如将步骤1201称为S1201)，控制单元101执行线性区间指定处理。
图13是示出根据第一实施方式的线性区间指定处理的操作流程的图。例如借助于控制单元101对存储在存储单元102中的程序120的读取和执行来实现图13中的线性区间指定处理的操作流程。在一种实施方式中，当流程进行至图12中的S1201时，开始图13中的线性区间指定处理。
在S1301中，控制单元101设置参数值i＝1以及参数值l＝0，以初始化参数i和参数l。在S1302中，控制单元101从图像中获取属于色块组信息1100中的相同组的色块的像素值。例如，在色块组信息1100中的组a的情况下，控制单元101获取色块C1、C6、C9和C14的像素值。可以通过使用各种技术从在图像中所拍摄的色图1上的色块中获取像素值。例如，当将表示位置的标记附加至其上布置有色块的色图1的表面时，控制单元101可以通过参考图像中的标记的位置指定包括在色图中的每个色块的区域来获取色块的像素值。可替代地，在另一种实施方式中，可以通过使用专利文献6中所公开的技术从在图像中所拍摄的色图上的色块中获取像素值。然后，控制单元101可以例如按照以对称点30为中心的顺时针顺序将始于第i的编号分配给所获得的色块的像素值p中的每一个。例如，当获取组a的C1、C4、C9和C14的像素值时，控制单元101将p1、p2、p3和p4分别分配给色块C1、C6、C9和C14的像素值。在此，C1的像素值可以为p1，C6的像素值可以为p2，C9的像素值可以为p3并且C14的像素值可以为p4。
在S1303中，控制单元101判定以对称点30为中心的三个相同颜色的顺时针连续色块的像素值pi、pi+1和pi+2是否为线性区间。例如，如上所述，当针对像素值pi、pi+1和pi+2建立关系pi≤pi+1≤pi+2或关系pi≥pi+1≥pi+2，并且满足以上公式A1时，控制单元101可以将三个相同颜色的连续色块指定为线性区间。在S1303中，例如当值i+1和值i+2超过色块组信息1100中的色块的数目时，将值i+1和值i+2返回至1。例如，当i＝4时，值i+1＝5和值i+2＝6超过作为色块组信息1100中的组a中的色块的数目4。在该情况下，将值i+1返回至1并且值i+2变成2。因此，例如，当在步骤S1303中i＝4时，控制单元101可以判定分别具有色块标识符C14、C1和C6的色块的像素值p4、p1和p2是否为线性区间。
当像素值不为线性区间(在S1303中为“否”)时，流程进行至S1306。另一方面，当像素值为线性区间(在S1303中为“是”)时，流程进行至S1304。在S1304中，控制单元101将所指定的线性区间存储在存储单元102中。例如，在S1302中，假定C1、C6、C9和C14的像素值分别被获取为p1、p2、p3和p4，并且在像素值p1、p2和p3的序列中指定线性区间。在该情况下，可以将被指定为线性区间的连续的三个色块C1-C6-C9存储在存储单元102中。
在S1305中，控制单元101将参数l的值增加1。参数l是用于在图13中的操作流程中对线性区间的数目进行计数的参数。在S1306中，控制单元101将参数i的值增加1。在S1307中，控制单元101判定参数i的值是否超过色块组信息1100中的色块的数目。当参数i的值未超过色块组信息1100中的色块的数目(在S1307中为“否”)时，流程返回至S1303，并且控制单元101重复该处理。即，例如在S1303至S1307的处理中，每当重复该处理时i就增加1，并且控制单元101判定组合p1-p2-p3、p2-p3-p4、p3-p4-p1和p4-p1-p2是否为线性区间。控制单元101将这些组合中被判定为线性区间的色块存储在存储单元102中，并且借助于参数l对线性区间的数目进行计数。在S1307中，如果参数i的值超过色块组信息1100中的色块的数目(在S1307中为“是”)，则该操作流程终止，并且流程进行至图12中的S1202。
在S1202中，控制单元101判定线性区间的数目是否为2(即，参数l＝2)。如果线性区间的数目为2(在S1202中为“是”)，则流程前进至S1203。在S1203中，控制单元101判定两个线性区间是否彼此交叠。例如，当在S1304中作为线性区间存储在存储单元102中的三个连续色块当中的中间色块包括在其他线性区间的三个连续色块中时，控制单元101可以判定线性区间彼此交叠。如果两个线性区间彼此不交叠(在S1203中为“否”)，则流程进行至S1204。其中两个线性区间彼此不交叠的情况是例如参照图5所例示的情况1，并且在该情况下，控制单元101可以判定在四个相同颜色的色块中尚未出现部分照明环境变化50，针对上述四个相同颜色的色块来指定两个彼此不交叠的线性区间。在S1204中，控制单元101获取表示四个相同颜色的色块的像素值的代表值，已经针对上述四个相同颜色的色块指定了两个彼此不交叠的线性区间。该代表值可以是例如平均值如四个相同颜色的色块的像素值的算术平均或加权平均。在S1205中，控制单元101参照所获取的代表值来校正被摄体的像素值。可以例如通过使用在专利文献1中所公开的技术来校正该像素值。
另一方面，在S1203中如果两个线性区间彼此交叠(在S1203中为“是”)，则流程进行至S1206。其中两个线性区间彼此交叠的情况是例如其中出现了参照图6所例示的情况2的像素值的特殊变化的情况。当出现了在情况2中描述了的像素值的特殊变化时，即使当对图像的像素值进行校正时，仍不可以再现被摄体原始具有的像素值。因此，在S1206中，控制单元101输出错误信息，并且该操作流程终止。可以通过在图像处理设备100的显示屏幕上显示用于提示用户再次拍摄图像的消息等来执行错误信息的输出。
在S1202中，如果线性区间的数目不为2(在S1202中为“否”)，则流程进行至S1207。在S1207中，控制单元101判定线性区间的数目是否为1(即，参数l＝1)。如果线性区间的数目为1(在S1207中为“是”)，则流程进行至S1208。在S1208中，控制单元101获取表示包括在一个线性区间中的三个相同颜色的色块的像素值的代表值。
例如，控制单元101可以将包括在一个所检测的线性区间中的三个连续色块中的中间色块的像素值设置为代表值。可替代地，由于从包括在一个所指定的线性区间中的色块当中的两个端部色块(例如，图9A和图9B中的色块C1和色块C9)形成一个配对，所以控制单元101可以将如两个端部色块的像素值的算术平均或加权平均的平均值用作代表值。接下来，在S1205中，控制单元101参照所获取的代表值来校正被摄体的像素值，并且该操作流程终止。如上所述，当检测到一个线性区间时，控制单元101可以通过将未包括在在S1201中的线性区间指定处理中指定了的一个线性区间中的色块的像素值排除在外来获取代表值，并且可以校正像素值。因此，由于当对像素值进行校正时将其中出现了部分照明环境变化50的色块排除在外，所以可以再现被摄体原始具有的像素值。
另一方面，如果在S1207中线性区间的数目不为1(在S1207中为“否”)时，则流程进行至S1206。在S1206中，控制单元101输出错误信息并且该操作流程终止。其中在S1207中判定为否的情况的示例包括分别参照图7、图8和图10而例示的情况3-1、情况3-2和情况4，在上述情况中出现了部分照明环境变化50。在这样的情况下，例如即使当根据包括出现了部分照明环境变化50的色块的四个相同颜色的色块的像素值对像素值进行校正时，仍不可以再现被摄体原始具有的像素值。因此，在S1206中，控制单元101可以输出错误信息。例如通过在图像处理设备100的显示屏幕上显示用于提示用户再次拍摄图像的消息等来执行错误信息的输出。
如上所述，根据第一实施方式，控制单元101可以根据从色图1上的四个相同颜色的色块的像素值而指定的线性区间、从四个相同颜色的色块当中指定具有与正弦式函数对应的像素值的色块。例如，当指定了彼此不交叠的两个线性区间时，可以将所有四个相同颜色的色块指定为具有与正弦式函数对应的像素值的色块。在该情况下，控制单元101可以判定在四个相同颜色的色块中均尚未出现部分照明环境变化50。因此，控制单元101可以通过从四个相同颜色的色块的像素值中获取代表值以及通过参照所获取的代表值来校正该像素值，以再现被摄体原始具有的像素值。
另一方面，控制单元101可以根据基于四个相同颜色的色块的像素值而指定了的线性区间检测到在四个相同颜色的色块中之一出现了部分照明环境变化50。例如，当指定了一个线性区间时，控制单元101可以将包括在一个线性区间中的三个相同颜色的色块指定为具有与正弦式函数对应的像素值的色块。另外，控制单元101可以检测到在一个线性区间中的未包括在来自四个相同颜色的色块当中的剩余一个相同颜色的色块中出现了部分照明环境变化50。因此，控制单元101可以当对像素值进行校正时将其中出现了部分照明环境变化50的色块排除在外。即使当出现了部分照明环境变化50时，控制单元101仍可以从包括在一个线性区间中的三个相同颜色的色块的像素值中获取代表值，并且可以参照所获取的代表值来校正像素值。因此，可以再现被摄体原始具有的像素值。
例如，当不指定线性区间时，控制单元101可以检测到在色块之一中出现了部分照明环境变化50。因此，控制单元101可以通过输出错误信息来提示用户再次拍摄图像，并且因此用户可以拍摄图像直到可以拍摄到像素值校正很可能成功的图像为止。因此，用户可以拍摄其中可以再现被摄体原始具有的像素值的图像。如上所述，在健康和美容领域中，拍摄皮肤表面的图像，并且根据该图像来获得关于皮肤状况如肤色、毛孔的数目和尺寸以及雀斑的尺寸和颜色密度的数据，并且根据该数据对皮肤状况进行评估。例如，在这样的情况下，通过使用其中被摄体原始具有的像素值未被再现的图像来评估皮肤状况将导致错误的评估。因此，例如，优选地，用户可以拍摄图像直至拍摄到像素值校正很可能成功的图像为止，并且可以获取其中可以再现被摄体原始具有的像素值的图像，这是因为这致使提高评估皮肤状况的准确度。
在以上示例中，通过将其中色图1包括两对相同颜色的色块即总共四个色块的情况作为示例来进行了描述。然而，实施方式不限于此，并且例如，色图可以包括两对或更多对相同颜色的色块。在该情况下，例如控制单元101可以判定在两个或更多个相同颜色的色块当中从一对相同颜色的色块之一至其他的相同颜色的色块的区间中连续的相同颜色的色块的像素值是否表示线性波动。当控制单元101判定在从一对相同颜色的色块之一至其他的相同颜色的色块的区间中表示有线性波动时，控制单元101可以将该区间指定为线性区间。假定例如色图包括三对相同颜色的色块，即总共六个色块。在该情况下，例如在S1303中，当像素值在围绕其中对被摄体进行成像的区域5的四个连续色块中近似线性地增大或减小时，控制单元101可以将四个连续色块的区间指定为线性区间。
在图12中的以上操作流程中，在S1201至S1203、S1206和S1207中的处理中，图像处理设备100的控制单元101例如用作指定单元111。在S1204、S1205和S1208中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如校正单元112。
在图13中的操作流程中，在S1301至S1307中的处理中，图像处理设备的控制单元101用作例如指定单元111。
第二实施方式
接下来，将参照图14至21来描述第二实施方式。在第二实施方式中，将对例如当使用色图2时的像素值校正处理进行例示，并且通过假定对称点30为作为校正目标的区域的中心，色图2包括围绕作为校正目标的区域、关于对称点30点对称地被布置的三对或更多对相同颜色的色块。
在图14至19中，作为示例示出了根据第二实施方式的包括三对或更多对相同颜色的色块的色图2中的一种颜色的色块的布置。例如在图14A、图15以及图16A至图19A中，示出了其中色图2包括三对相同颜色的色块的情况下的相同颜色的色块的布置。在色图2中，例如通过将其中对作为校正目标的被摄体进行成像的区域的中心设置为对称点30，六个相同颜色的色块1至6被布置在点对称位置中。在此，例如色块1和色块4、色块2和色块5以及色块3和色块6分别为布置在以对称点30为中心的点对称位置中的成对色块。在图14A、图15以及图16A至图19A中的示例中，色块1至6围绕对称点30以近似相等间隔被布置。在图14A以及图16A至图19A中的示例中，产生了使得像素值从色块1至色块4逐渐变高的渐变。
图14B以及图16B至图19B示出了其中色图2包括四对相同颜色的色块的情况下的相同颜色的色块的布置。在图14B以及图16B至图19B中，例如通过将其中对作为校正目标的被摄体进行成像的区域的中心设置为对称点30，八个相同颜色的色块1至8被布置在点对称位置中。在此，例如色块1和色块5、色块2和色块6、色块3和色块7以及色块4和色块8分别为布置在以对称点30为中心的点对称位置中。在图14B以及图16B至图19B中的示例中，色块1至8围绕对称点30以近似相等的间隔被布置。在图14B以及图16B至图19B中的示例中，在图像中产生了由于渐变而导致的照明环境的变化，使得像素值从色块1至色块5逐渐变高。例如，在使用具有三对或更多对相同颜色的色块的以上色图2的第二实施方式中，可以将线性区间指定如下。
情况5
如图14A和图14B中所示，情况5例示了其中尚未产生有限地影响多个相同颜色的色块中的一些色块的像素值的部分照明环境变化50并且出现了由于渐变而导致的照明环境的变化的情况下对线性区间进行指定。例如当n对相同颜色的色块即总共2n个色块(其中，n是等于或大于3的整数)包括在色图2中时，将相同颜色的色块当中的色块称为第i色块。将围绕其中对作为校正目标的被摄体进行成像的区域的自第i色块起的三个顺时针连续色块的像素值称为pi、pi+1和pi+2。在该情况下，控制单元101判定是否针对三个连续色块的像素值建立了关系pi≤pi+1≤pi+2或关系pi≥pi+1≥pi+2以及是否满足以上公式A1。当针对三个连续色块的像素值建立了关系pi≤pi+1≤pi+2或关系pi≥pi+1≥pi+2并且满足以下公式A1时，控制单元101判定三个连续色块具有部分线性。通过将色图2上的2n个相同颜色的色块中的每一个视为第i色块来做出上述判定，并且控制单元101获取包括在2n个相同颜色的色块中的部分线性。
例如，在图14A中，色图2包括2n＝6个(n＝3对)相同颜色的色块1至6。在该情况下，如由图14A中的箭头14所示，检测到色块的4个部分线性组：色块1-2-3、色块2-3-4、色块4-5-6以及色块5-6-1。
控制单元101比较例如所检测的部分线性中的像素值pi和像素值pi+1，并且指定部分线性的波动方向是从pi至pi+1的增大方向还是从pi至pi+1的减小方向。当具有相同波动方向的部分线性段在由围绕对称点30的(n+1)个相同颜色的连续色块构成的部分中连续时，控制单元101将由所述(n+1)个相同颜色的连续色块构成的部分指定为线性区间。因此，在第二实施方式中，线性区间包括具有相同波动方向的多个部分线性段。然而，像素值不需要贯穿线性区间线性地波动。在图14A中，由于n＝3，所以n+1＝4。部分线性由围绕对称点30的三个连续点构成。因此，当具有相同波动方向的两个部分线性组连续时，控制单元101可以将其中两个部分线性组连续的区间指定为线性区间。如果线性区间由围绕对称点30的三个连续点构成，则当具有相同波动方向的(n-1)个部分线性组连续时，控制单元101可以将其中(n-1)个部分线性组连续的区间指定为线性区间。
例如，在图14A中，在所检测的部分线性当中，色块1-2-3和色块2-3-4在色图2中顺时针连续。色块1-2-3和色块2-3-4的部分线性的波动方向均为增大方向并且彼此一致。因此，控制单元101可以将其中两个部分线性组连续的区间即色块1-2-3-4指定为线性区间。线性区间包括n+1(即，4)个色块。
类似地，在所检测的部分线性当中，色块4-5-6和色块5-6-1在色图2中顺时针连续。色块4-5-6和色块5-6-1的部分线性的波动方向均为减小方向并且彼此一致。因此，控制单元101可以将其中两个部分线性组连续的区间即色块4-5-6-1指定为线性区间。因此，在图14A中，控制单元101可以指定两个线性区间。
图14B示出了其中色图2包括2n＝8个(n＝4对)相同颜色的色块的情况。在该情况下，n+1＝5。部分线性包括围绕对称点30的三个相同颜色的连续色块。因此，当具有相同波动方向的三个部分线性组连续时，控制单元101可以将该区间指定为线性区间。
例如，在图14B中，三个连续的部分线性组在色块1-2-3、色块2-3-4以及色块3-4-5中连续。像素值在所有部分线性组中从pi至pi+1增大，并且像素值的波动方向彼此一致。因此，控制单元101可以将其中三个部分线性组连续的区间即色块1-2-3-4-5指定为线性区间。类似地，在图14B中，在三个连续的部分线性组即色块5-6-7、色块5-7-8以及色块7-8-1中像素值的波动方向为减小方向并且彼此一致。因此，控制单元101可以将其中三个部分线性组连续的区间即色块5-6-7-8-1指定为线性区间。因此，在图14B中，控制单元101可以指定两个线性区间。
接下来，将描述线性区间的交叠。例如，并非在图14A中指定的两个线性区间的两个端部色块而是作为线性区间的中间点的四个色块(色块2、色块3、色块5和色块6)中的每个色块不用在其他所检测区间中。以此方式，例如当构成所指定的线性区间的中间点的色块不用在其他线性区间中时，控制单元101可以判定线性区间彼此不交叠。另一方面，当构成线性区间的中间点的色块用在其他线性区间中时，控制单元101可以判定线性区间彼此交叠。
在第二实施方式中，线性区间包括围绕对称点30的n+1个相同颜色的连续色块，并且与色图2中的一对色块之间的区间(例如，从图14A中的色块1至色块4的区间)对应。因此，例如线性区间具有图4B中的正弦式曲线中的角度π的宽度，并且与上面的正弦式曲线的减小区间或增大区间对应。因此，当指定了彼此不交叠的线性区间时，可以认为包括在线性区间中的色块的像素值是与正弦式函数对应的像素值。另外，当指定了两个线性区间时，2n个相同颜色的色块中的所有色块属于线性区间中任之一。因此，当指定了两个线性区间时，在2n个相同颜色的色块中任之一中尚未出现部分照明环境变化50。因此，例如控制单元101可以通过获取表示2n个相同颜色的色块的像素值的代表值以及通过参考所获取的代表值来校正图像的像素值，以再现被摄体原始具有的像素值。例如可以将通过对2n个相同颜色的色块的像素值求平均而获得的值作为代表值。
情况6
情况6示出了其中指定了彼此交叠的两个或更多个线性区间的情况。图15是示出其中指定了彼此交叠的两个或更多个线性区间以及在图像中出现了使像素值波动而使得像素值沿方向40逐渐增大的照明环境的变化的情况的图。在该情况下，如由图15中的箭头14所示出的，检测到四个部分线性组：色块1-2-3、色块2-3-4、色块3-4-5以及色块4-5-6。在所有部分线性段中，像素值从pi至pi+1减小，并且像素值的波动方向彼此一致。由于n＝3，所以控制单元101可以在其中像素值的波动方向彼此一致的两个部分线性组连续的区间中指定线性区间。因此，在图15中，控制单元101在色块1-2-3、色块2-3-4-5以及色块3-4-5-6中指定三个线性区间。
另一方面，将作为三个线性区间的中间点的色块(色块2、色块3、色块4和色块5)中的每个色块用在另外的所检测的区间中。因此，控制单元101可以判定线性区间彼此交叠。因此，当以此方式从2n个相同颜色的色块的像素值中检测到彼此交叠的两个或更多个线性区间时，存在其中像素值的差大的一部分，例如，在图15中的色块1与色块6之间的部分中，并且出现像素值的这样的变化实际上很罕见。因此，在第二实施方式中，当检测到彼此交叠的两个或更多个线性区间时，控制单元101可以例如通过在不对像素值进行校正情况下输出错误信息来提示用户再次拍摄图像。
情况7-1
接下来，将对其中在图像中的多个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50的情况下对线性区间的指定进行例示。
图16A和图16B是示出其中在由于渐变而导致的像素值的变化中像素值变为最高的位置中出现了部分照明环境变化50的情况的图。在图16A中，色图2包括2n＝6个(n＝3对)相同颜色的色块。由于n＝3，所以控制单元101可以在其中像素值的波动方向彼此一致的两个部分线性组连续的区间中指定线性区间。然而，由于在色块4中出现了部分照明环境变化50，所以降低了该色块的像素值，并且在图16A中未检测到在图14A中已经检测到的色块2-3-4和色块4-5-6的部分线性。因此，在图16A中，未检测到其中像素值的波动方向彼此一致的两个连续的部分线性组，并且不指定线性区间。
在图16B中，色图2包括2n＝8(n＝4对)个相同颜色的色块。由于n＝4，所以控制单元101可以在其中像素值的波动方向彼此一致的三个部分线性组连续的区间中指定线性区间。然而，由于在色块5中出现了部分照明环境变化50，所以降低了该色块的像素值，并且在图16B中未检测到在图14B中已经检测到的色块3-4-5和色块5-6-7的部分线性。因此，在图16B中，未检测到其中像素值的波动方向彼此一致的三个连续的部分线性组，并且不指定线性区间。
情况7-2
接下来，将对在其中在图像中的多个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50的情况7-2下对线性区间的指定进行例示。
图17A和图17B是示出其中在由于渐变而导致的像素值的变化中像素值变为最低的位置中出现了部分照明环境变化50的情况的图。在图17A中，色图2包括2n＝6(n＝3对)个相同颜色的色块。由于n＝3，所以控制单元101可以在其中像素值的波动方向彼此一致的两个部分线性组连续的区间中指定线性区间。然而，由于在色块1中出现了部分照明环境变化50，所以降低了该色块的像素值，并且在图17A中未检测到在图14A中已经检测到的色块1-2-3和色块5-6-1的部分线性。因此，在图17A中，未检测到其中像素值的波动方向彼此一致的两个连续的部分线性组，并且不指定线性区间。
在图17B中，色图2包括2n＝8(n＝4对)个相同颜色的色块。由于n＝4，所以控制单元101可以在其中像素值的波动方向彼此一致的三个部分线性组连续的区间中指定线性区间。然而，由于在色块1中出现了部分照明环境变化50，所以降低了该色块的像素值，并且在图17B中未检测到在图14B中已经检测到的色块1-2-3和色块7-8-1的部分线性。因此，在图17B中，未检测到其中像素值的波动方向彼此一致的三个连续的部分线性组，并且不指定线性区间。
情况7-3
接下来，将对在其中在图像中的多个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50的情况7-3下对线性区间的指定进行例示。图18A和图18B是示出了在由于渐变而导致的像素值的变化中具有中间像素值的色块中出现了部分照明环境变化50的情况的图。在图18A中，色图2包括相同颜色的2n＝6个(n＝3对)色块。由于n＝3，所以控制单元101可以在其中像素值的波动方向彼此一致的两个部分线性组连续的部分中指定线性区间。在图18A中，其中像素值的波动方向彼此一致的两个部分线性组在色块4-5-6和色块5-6-1中连续。因此，控制单元101可以在两个部分线性组中指定线性区间即色块4-5-6-1。另一方面，由于在色块3中出现了部分照明环境变化50并且降低了该色块的像素值，在图18A中未检测到在图14A中已经检测到的色块1-2-3和色块2-3-4的部分线性。因此，在图18A中，控制单元101可以指定一个线性区间。
在图18B中，色图2包括2n＝8(n＝4对)个相同颜色的色块。由于n＝4，所以控制单元101可以在其中像素值的波动方向彼此一致的三个部分线性组连续的区间中指定线性区间。在图18B中，在色块5-6-7、色块6-7-8以及色块7-8-1中，其中像素值的波动方向彼此一致的三个部分线性组连续。因此，控制单元101可以在三个部分线性组的区间中指定线性区间即色块5-6-7-8-1。另一方面，由于在色块3中出现了部分照明环境变化50并且降低了该色块的像素值，所在图18B中未检测到在图14B中已经检测到的色块1-2-3、色块2-3-4和色块3-4-5的部分线性。因此，在图18B中，控制单元101可以指定一个线性区间。
情况8
图19A和图19B是示出了其中除了由于渐变而导致的像素值的变化以外在两个或更多个相同颜色的色块中还出现了部分照明环境变化50的情况的图。在图19A中，色图2包括2n＝6(n＝3对)个相同颜色的色块。由于n＝3，所以控制单元101可以在其中像素值的波动方向彼此一致的两个部分线性组连续的区间中指定线性区间。然而，在图19A所示的两个示例中，由于未检测到其中像素值的波动方向彼此一致的两个连续的部分线性组，所以控制单元101可以判定不存在线性区间。作为另一示例，当在色块2和色块3中出现了部分照明环境变化50时，可以在区间即色块4-5-6-1中指定一个线性区间。
在图19B中，色图2包括2n＝8(n＝4对)个相同颜色的色块。由于n＝4，所以控制单元101可以在其中像素值的波动方向彼此一致的三个部分线性组连续的区间中指定线性区间。然而，在图19B所示的两个示例中，由于未检测到其中像素值的波动方向彼此一致的三个连续的部分线性组，所以控制单元101可以判定不存在线性区间。作为另一示例，当在色块2和色块4中出现了部分照明环境变化50时，可以在区间即色块5-6-7-8-1中指定一个线性区间。
如在上面的情况5至8中所描述的，即使当色图2包括n对相同颜色的色块即总共2n个色块时，控制单元101可以指定线性区间。控制单元101可以根据所指定的线性区间的数目来检测例如在图像中出现了部分照明环境变化50。控制单元101可以根据所检测的线性区间的交叠来检测出现了在情况6中描述了的像素值的特殊变化。
图20是示出根据第二实施方式的色块组信息2000的图。该色块组信息2000包括如组、色块的数目以及色块标识符的项。组表示与布置在色图2中的每种颜色对应的组。例如，当五种颜色的色块被布置在色图2中时，可以在色块组信息2000中登记五个组。色块的数目表示包括在每组中的相同颜色的色块的数目，并且色图2包括2n个相同颜色的色块。在色块标识符中，对被分配给包括在每组中的2n个相同颜色的色块的标识符进行登记。在色块标识符中，可以按照例如围绕其中对作为校正目标的被摄体进行成像的区域的顺时针顺序对属于色图2的相同组的2n个相同颜色的色块的标识符进行登记，例如，在组a的情况下，按照a1、a2、…a2n的顺序来将色块排成一行并且登记色块，其可以表示按照围绕其中对作为校正目标的被摄体在色图2中进行成像的区域的顺时针顺序a1、a2、…a2n来对将色块排成一行。
接下来，将描述根据第二实施方式的像素值校正处理。在第二实施方式中，例如当将用于像素值校正处理的执行指令输入至控制单元101时，控制单元101可以开始图12所示的像素值校正处理的操作流程。
在步骤1201中，控制单元101执行线性区间指定处理。在第二实施方式中，控制单元101可以执行图21中所示的线性区间指定处理的操作流程。
图21是示出根据第二实施方式的线性区间指定处理的操作流程的图。例如借助于控制单元101对存储在存储单元102中的程序120的读取和执行来实现图21中的线性区间指定处理的操作流程。在一种实施方式中，当处理进行至图12中的S1201时，开始图21中的线性区间指定处理。
在S2101中，控制单元101将参数i、j、k和l的值分别设置为1、1、0和0，以初始化参数i、j、k和l。在S2102中，控制单元101从图像中获取属于色块组信息2000中的相同组的色块的像素值。例如，在色块组信息2000中的组a的情况下，控制单元101获取色块a1、a2、…a2n的像素值。可以通过使用各种技术从图像中拍摄的色图2上的色块中获取该像素值。例如，当将表示位置的标记附加至其上布置有色图2的色块的表面时，控制单元101可以通过参考图像中的标记的位置指定包括在色图2中的每个色块的区域来获取色块的像素值。可替代地，在另一种实施方式中，可以通过使用在专利文献6中公开的技术从在图像中拍摄的色图2上的色块中获取该像素值。然后，控制单元101可以按照从第i至所获得的已经按照以色图2的对称点30为中心的顺时针顺序而获取的色块的像素值p中的每一个的顺序来分配编号。例如，当获取a1、a2、…a2n的像素值时，控制单元101将p1、p2、…p2n分别分配给色块a1、a2、…a2n的像素值。在此，例如，色块a1的像素值可以是p1，a2的像素值可以是p2，并且a2n的像素值可以为p2n。
在S2103中，控制单元101通过将其中对作为校正目标的被摄体进行成像的区域的中心设置为对称点30，来判定以对称点30为中心的相同颜色的三个顺时针连续色块的像素值Pi、pi+1和pi+2是否具有部分线性。例如，当针对像素值pi、pi+1和pi+2建立关系pi≤pi+1≤pi+2或关系pi≥pi+1≥pi+2并且满足以上公式A1时，控制单元101可以判定像素值具有部分线性。例如当值i+1和值i+2超过色块组信息2000中的色块的数目时假定将值返回至1。即，例如，当i＝2n时，值i+1＝2n+1和值i+2＝2n+2超过作为色块组信息2000中的组a中的色块的数目的2n。在该情况下，将值i+1返回至1并且值i+2变成2。即，例如当在S2103中i＝2n时，控制单元101可以判定对于分别具有色块标识符a2n、a1和a2的色块的像素值p2n、p1和p2是否存在部分线性。
如果不存在部分线性(在S2103中为“否”)，则流程进行至S2104。在S2104中，控制单元101将参数j的值设置为0。在S2105中，控制单元101将参数i的值增大1。在S2106中，控制单元101判定参数i的值是否与作为色块组信息2000的色块的数目2n一致。如果参数i的值不是作为色块组信息2000的色块的数目2n(在S2106中为“否”)，则流程返回至S2103。另一方面，如果参数i的值是作为色块组信息2000的色块的数目2n(在S2106中为“是”)，则该操作流程终止并且流程进行至图12中的S1202。
另一方面，在S2103中，如果存在部分线性(在S2103中为“是”)，则流程进行至S2107。在S2107中，控制单元101判定参数j的值是否为0。如果参数j的值为0(在S2107中为“是”)，则流程进行至S2108。在S2108中，控制单元101判断像素值pi是否大于像素值pi+1。如果像素值pi大于像素值pi+1(在S2108中为“是”)，则流程进行至S2109，控制单元101设置k＝0，然后流程进行至S2111。另一方面，如果像素值pi等于或小于像素值pi+1(在S2108中为“否”)，则流程进行至S2110，控制单元101设置k＝1，然后流程进行至S2111。在此，当参数k的值为0时，这表示在已经在S2103中检测到的线性区间中的像素值的波动方向为减小方向。在S2111中，控制单元101将参数j的值增加1，并且流程进行至S2105。在图21中的操作流程中，将参数j用作例如用于对具有像素值的相同波动方向的连续的部分线性段的数目进行计数的参数。
在S2107中如果参数j的值不为0(在S2107中为“否”)，则流程进行至S2112。在S2112中，控制单元101判定像素值pi是否大于像素值pi+1。如果像素值pi大于像素值pi+1(在S2112中为“是”)，则流程进行至S2113。在S2113中，控制单元101判定参数k的值是否为0。如果参数k的值不为0(在S2113中为“否”)，则流程返回至S2104。另一方面，如果参数k的值为0(在S2113中为“是”)，则流程进行至S2115。
在S2112中，如果像素值pi小于或等于像素值pi+1(在S2112中为“否”)，则流程进行至S2114。在S2114中，控制单元101判定参数k的值是否为1。如果参数k的值不为1(在S2114中为“否”)，则流程返回至S2104。另一方面，如果参数k的值为1(在S2114中为“是”)，则流程进行至S2115。在S2115中，控制单元101将参数j的值增加1，并且流程进行至S2116。在S2116中，控制单元101判定参数j的值是否为n-1。如果参数j的值不为n-1(在S2116中为“否”)，则流程进行至S2105。另一方面，如果参数j的值为n-1(在S2116中为“是”)，则流程进行至S2117。其中参数j的值为n-1的情况表示检测到n-1个连续的部分线性组，所述n-1个连续的部分线性组中的所有部分线性组均具有相同的像素值pi与像素值pi+2之间的大小关系。当部分线性由三个连续色块构成，则n+1个色块包括在其中n-1个部分线性组连续的区间中，并且该区间与色图2中的成对的两个色块之间的区间对应。因此，在S2117中，控制单元101可以将其中检测到n-1个连续的部分线性组的区间指定为线性区间。在S2103中，当将三个点或更多个点如四个点或五个点的长度用作用于检测部分线性的长度时，包括在n+1个色块的区间中的连续的部分线性段的数目改变。因此，用于在S2116中的判定的值可以根据部分线性的长度相对于n-1被改变。在另一示例中，在S2116的判定中，控制单元101可以判定例如包括在j个连续的部分线性段中的色块的数目是否为n+1。
在S2117中，控制单元101将参数l的值增加1，并且将参数j的值设置为0。接下来，在S2118中，控制单元101存储色块的线性区间，并且流程返回至S2105。例如，控制单元101可以将包括在n-1个部分线性组中的色块作为线性区间存储在存储单元102中，针对所述n-1个部分线性组，在S2103中确定了在从j＝1至j＝n-1的范围中存在部分线性。
如上所述，在图21中的操作流程中，控制单元101例如从包括在色图2中的2n个相同颜色的色块中选择围绕其中对作为校正目标的被摄体进行成像的区域的三个顺时针连续色块。对在此所选择的三个连续色块进行移动，例如在S2105中，每当i的值增加1时顺时针移动一次。然后，控制单元101判定在所选的三个连续色块中是否存在部分线性(S2103)。如果存在部分线性，则在S2107至S2111的处理中，控制单元101获取所检测的部分线性中的像素值的波动方向作为k的值。然后，在S2112至S2116中的处理中，控制单元101判定已经获取为k的值的像素值的波动方向是否与已经通过将i的值增加1而检测的下一个部分线性中的像素值的波动方向一致。如果像素值的波动方向与下一个部分线性中的波动方向一致，则控制单元101将j的值增加1。通过重复该处理，控制单元101将其中像素值的波动方向相同的连续的部分线性段的数目计数为参数j的值(S2111和S2115)。如果其中像素值的波动方向相同的n-1个部分线性组连续，则控制单元101将其中n-1个部分线性组连续的区间指定为线性区间，并且将线性区间的数目计数为l的值(S2117)。另外，控制单元101将包括在所指定的线性区间中的色块存储在存储单元102中(S2118)。
因此，当色图2具有关于对称点30点对称地被布置的三对或更多对相同颜色的色块时，控制单元101可以通过借助于根据图21中的第二实施方式的线性区间指定处理来指定线性区间，以获取线性区间的数目。
接下来，在S1202中的处理以及之后在图12中的处理中，控制单元101可以根据所获取的线性区间来从2n个相同颜色的色块当中指定具有与正弦式函数对应的像素值的色块。同时，控制单元101可以根据已经从2n个相同颜色的色块的像素值中指定的线性区间来检测在所述2n个相同颜色的色块中出现了部分照明环境变化50。
例如，在S1203中，当指定了彼此不交叠的两个线性区间时，控制单元101可以将上述2n个相同颜色的色块中的所有色块指定为具有与正弦式函数对应的像素值的色块。在该情况下，控制单元101可以判定在上述2n个相同颜色的色块中的所有色块中尚未出现部分照明环境变化50。因此，通过在S1204和S1205中从上述2n个相同颜色的色块的像素值中获取代表值以及通过参考所获取的代表值来校正像素值，控制单元101可以再现被摄体原始具有的像素值。
例如，在S1207中，当存在一个线性区间时，控制单元101可以将包括在一个线性区间中的n+1个相同颜色的色块指定为具有与正弦式函数对应的像素值的色块。另外，控制单元101可以检测到其中出现了部分照明环境变化50的色块被包括在未包括在上述2n个相同颜色的色块中的所述一个线性区间中的剩余的相同颜色的色块中。因此，当对像素值进行校正时，控制单元101可以将其中可能出现了部分照明环境变化的剩余色块排除在外。然后，在S1208中，控制单元101从包括在所述一个线性区间中的n+1个相同颜色的色块的像素值当中获取代表值，并且在S1205中，控制单元101参考代表值来校正图像的像素值。因此，当校正像素值时，控制单元101可以将其中出现了部分照明环境变化50的色块排除在外，并且可以执行校正。因此，可以再现被摄体原始具有的像素值。
另外，例如在S2107中，当不存在线性区间时，在S1206中，控制单元101可以通过输出错误信息来提示用户再次拍摄图像。用户可以拍摄图像直至拍摄到像素值校正很可能成功的图像为止。因此，用户可以获取其中再现了被摄体原始具有的像素值的图像。
在S1208中，例如控制单元101可以将位于包括在一个所检测的线性区间中的n+1个连续色块的中间的色块的像素值用作代表值。可替代地，由于包括在一个所检测的线性区间中的色块的两个端部色块形成一个配对，所以控制单元101可以将例如两个端部色块的像素值的算术平均和加权平均的平均值用作代表值。可替代地，控制单元101可以将如包括在一个所检测的线性区间中的n+1个连续色块的像素值的算术平均或加权平均的平均值用作代表值。代表值的计算不限于此，并且例如，可以通过使用另外的计算方法来对在其中对作为校正目标的被摄体进行成像的区域的中心处的色块的像素值进行估计，并且可以将所获取的值用作代表值。
在以上的第一实施方式和第二实施方式中，借助于公式A1对围绕其中对被摄体进行成像的区域的顺时针或逆时针连续的相同颜色的色块的像素值的线性波动进行检测。然而，实施方式不限于此，并且可以借助于另外的判定技术来检测围绕其中对被摄体进行成像的区域的相同颜色的顺时针或逆时针连续色块的像素值的线性波动。例如，在另一实施方式中，将其中对被摄体进行成像的区域的中心设置为对称点30，将从一个色块至另一色块的旋转角度、绕对称点30存在的色块描绘在横坐标上并且将色块的像素值描绘在纵坐标上。在该情况下，可以通过判定围绕对称点30的顺时针或逆时针连续色块的像素值是否处于规定误差范围内的直线上来检测线性波动。
另外，在第一实施方式和第二实施方式中，将图2所示的色图1以及图14至图19所示的色图2分别用作示例。然而，可以用在第一实施方式和第二实施方式中的色图不限于这些。
例如，在图2中所示的色图1以及在图14至图19中所示的色图2中，相同颜色的色块围绕其中对被摄体进行成像的区域以相等间隔的角度被布置。由于用于布置色块的间隔与将色块设置在图4B中的正弦式曲线的横坐标上的间隔对应，所以色块的极不均匀的分布可以影响通过使用例如公式A1所做的对线性区间或部分线性的判定。因此，优选地，相同颜色的色块围绕其中对被摄体进行成像的区域以相等间隔被布置。然而，色块间隔可选地可以在一定范围内变化，针对所述范围可以例如借助于使用公式A1的判定或另外的判定技术、通过从围绕其中对被摄体进行成像的区域的相同颜色的连续色块中检测像素值的线性波动来指定线性区间。
例如，在图2中所示的色图1以及在图14至图19中所示的色图2中，相同颜色的色块对点对称地被布置。相同颜色的色块对的点对称布置是优选的，这是因为例如通过成对色块的像素值的算术平均会容易地消除渐变的影响。然而，可以将色块对布置在例如横跨其中对作为校正目标的被摄体进行成像的区域的中心的两侧上的距中心不同的距离处。即使在该情况下，仍可以通过经由例如根据从其中对被摄体进行成像的区域的中心至色块的距离对色块对的像素值进行加权来消除渐变的影响，以对其中对被摄体进行成像的区域的中心的色块的像素值进行估计。
如上所述，当在图像中产生了渐变时，色块的像素值与正弦式曲线对应，因为假定色块被布置在图像中的同心圆中。因此，例如当色块被布置成使得从其中对被摄体进行成像的区域的中心至色块的距离彼此不同时，在色块的像素值中出现相对于正弦式曲线的偏差。因此，优选地，相同颜色的色块中的每一个被布置在同心圆上。然而，色块可以被布置成使得从其中对被摄体进行成像的区域的中心至色块的距离在一定范围内不同，针对所述范围可以通过例如借助于使用公式A1或另外的判定技术的判定来从围绕其中对被摄体进行成像的区域的中心的相同颜色的连续色块中检测像素值的线性波动来指定线性区间。因此，相同颜色的色块对可以以短于例如距被摄体的平均距离并且彼此不同的距离布置在色图上。可以将距离的差设置为使得该差在以下范围内：针对所述范围可以借助于使用以上公式A1的判定或借助于另外的判定技术、基于相同颜色的色块的像素值来指定线性区间。
在图21中的以上操作流程中，在S2101至S2118中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如指定单元111。
第三实施方式
图22和图23是说明第三实施方式的图。当围绕其中将被摄体成像在色图中的区域被布置的相同颜色的色块的数目为特定数目或大于该特定数目时，可以从所检测的色块的像素值中获取与由公式1表示的正弦式函数的曲线相关的信息。因此，根据所检测的色块的像素值，可以关于例如公式1对α、β和θ0的可靠值进行估计。在公式1中，由于β为正弦式函数的振动中心的像素值(图4B)，所以可以将β用作对图像的像素值的校正的参考。因此，在第三实施方式中，控制单元101根据围绕其中对被摄体进行成像的区域被布置的色图1中的多个相同颜色的色块的像素值来计算β的值，并且参考所获取的β的值来校正图像的像素值。在该估计中，相同颜色的色块的数目可以例如等于或大于4，并且优选地等于或大于8。在第三实施方式中，色图的示例包括色图1和色图2。
首先，可以将α、β和θ0的值计算如下。如上所述，例如，图4A示出了其中出现了由于渐变而导致的照明环境的变化，使得照明环境沿图像中的方向20逐渐变亮的情况。在该情况下，假定在具有距点P的半径r的圆上，例如点41为处于角度θ为0°处的点。假定θ0为从点41至表示波动方向的方向20的旋转角度(也就是说，θ0表示渐变方向)。在该情况下，可以例如通过以下公式1来表示点的像素值y，该点通过在具有距点P的半径r的圆的圆周上旋转角度θ来获得。在以下公式1中，θ的正方向为图4A中的逆时针旋转方向，并且β为正弦式曲线的振动中心的值，并且β与点P处的像素值对应。
[公式1]
y＝αcos(θ-θ0)+β
在此，当将围绕其中对被摄体进行成像的区域被布置的相同颜色的色块的索引表示为i(i＝1至n)，并且将每个色块相对于点41的角度表示为xi，可以通过根据公式1所获得的以下公式来表示色块i的像素值的理论值y′i。可以将每个色块相对于点41的角度xi例如作为表存储在存储单元102中。可替代地，在另一种实施方式中，例如当色块以相等间隔被布置时，可以根据布置间隔来计算每个色块的角度xi。
[公式2]
y′i＝αcos(xi-θ0)+β
在此，假定色块i＝m是其中出现了部分照明环境变化50的色块。在该情况下，估计色块m的像素值的实际测量值yi会是偏离理论值y′i的值。然而，预测到，另一个色块的像素值的实际所测量值yi会是接近理论值y′i的值。因此，控制单元101通过使用将色块m排除在外的色块的像素值来计算作为使以下公式3的评估函数最小化的值 和其是α、β和θ0的估计值。
[公式3]
首先，通过经由公式2修改公式3来获得公式4。
[公式4]
在公式4中，由于yi为色块i的像素值的实际测量值，所以yi可以是从图像中获得的值。
在公式4中，当通过β对J进行偏微分时，将结果设置为0，并且然后针对β对公式进行求解，则获得以下公式5。
[公式5]
在公式4中，当通过α对J进行偏微分时，将结果设置为0，并且然后针对α对公式进行求解，则获得以下公式6。
[公式6]
在公式4中，当通过θ0对J进行偏微分时，将结果设置为0，并且然后针对θ0对公式进行求解，则获得以下公式7。
[公式7]
在此，关于公式7，控制单元101通过使用作为迭代求解技术的Newton的方法来获得解。在Newton的方法中，根据以下更新公式(公式8)来获得解。
[公式8]
在公式8中，t为迭代计数。在公式8中，
[公式9]
在公式8中，
[公式10]
当通过使用公式8获得时，和是必要的。因此，按照一种实施方式，控制单元101获得具有索引1至n(将m排除在外)的所检测色块的像素值的最大值和最小值。然后，控制单元101计算([像素值的最大值]-[像素值的最小值])/2,并且将结果用作的初始值。控制单元101计算([像素值的最大值]+[像素值的最小值])/2，并且将结果用作的初始值。
在公式8中计算之后，控制单元101将所计算的的值和所计算的的初始值代入公式5中，并且获得另外，控制单元101通过使用所获得的和根据公式6获得接下来，控制单元101通过使用已经分别根据公式5和公式6获得的和借助于公式8来计算新的通过重复以上处理直到 和的值收敛为止，控制单元101可以计算参数 和
通过使用所获得的参数 和控制单元101可以判定在色块i＝m中是否出现了部分照明环境变化50。例如，当在色块i＝m中出现了部分照明环境变化50时，估计到色块m的像素值的实际测量值yi会是偏离理论值y′i的值。因此，控制单元101将所获得的参数 和代入以下公式11，并且得到关于色块m的实际所测量值yi与理论值y′i之间的残差Di。Di表示色块的像素值的实际所测量值相对于理论值的符合度。
[公式11]
在此，当Di的绝对值等于或大于阈值ThD时，控制单元101可以判定在色块i＝m中出现了部分照明环境变化50。另一方面，当Di的绝对值小于阈值ThD时，控制单元101可以判定在色块i＝m中尚未出现部分照明环境变化50。因此，通过经由顺序地移动色块m的位置来做出以上判定—其中假定从色块1至色块n出现了部分照明环境变化50，控制单元101可以指定其中出现了部分照明环境变化50的色块的位置。由于已经通过将其中出现了部分照明环境变化50的色块m排除在外所计算的的值被认为是优选值，所以控制单元101可以将的值用作参考以校正图像的像素值。
可以根据例如所获得的(即，幅度)的值来设置阈值ThD。例如，为了计算最佳参数，优选地，使用尽可能严格的阈值以着重于符合。因此，可以将阈值ThD设置为例如大约2α的3％至5％的值。然而，阈值ThD的值不限于此，并且例如可以将阈值ThD设置为大约2α的1％至15％的值。例如，当在一定程度上确定在通过使用色图对像素值进行校正时的照明环境时，可以将通过评估环境等所确定的阈值预先存储在存储单元102中，并且可以将该阈值用作阈值ThD的值。
图22是示出根据第三实施方式的像素值校正处理的图。例如借助于控制单元101对存储在存储单元102中的程序120的读取和执行来实现图22中的像素值校正处理的操作流程。在一种实施方式中，可以当将用于像素值校正处理的执行指令输入至控制单元101时开始图22中的操作流程。
图22中的S2201至S2208中的处理可以分别与例如图12中的S1201至S1208中的处理对应。即，例如在S2201至S2208中的处理中，控制单元101可以执行与图12中的S1201至S1208中的处理类似的处理。例如，在S2201中，控制单元101可以执行线性区间指定处理，并且可以执行例如图13或图21中所示的线性区间指定处理。
在图22中的操作流程中，在S2207中，控制单元101判定线性区间的数目是否为1(即，参数l＝1)。如果线性区间的数目不为1(在S2207中为“否”)，则流程进行至S2209。在S2209中，控制单元101执行代表值获取处理。
图23是示出根据第三实施方式的代表值获取处理的操作流程的图。借助于控制单元101对存储在存储单元102中的程序120的读取和执行来实现图23中的代表值获取处理的操作流程。在一种实施方式中，当流程进行至图22中的S2209时，开始图23中的代表值获取处理。
在S2301中，控制单元101从包括在色图中的多个相同颜色的色块当中选择一个未被选择的色块。在S2302中，控制单元101执行参数计算处理。已经在S2302中被选择的色块为色块m，其中假定出现了以上部分照明环境变化50，并且控制单元101通过使用例如除所选择的色块m之外的多个相同颜色的色块的像素值来执行参数计算处理。
图24是示出根据本实施方式的参数计算处理的操作流程的图。例如借助于控制单元101对存储在存储单元102中的程序120的读取和执行来实现图24中的参数计算处理的操作流程。根据一种实施方式，当流程进行至图23中的S2302时，开始图24中的参数计算处理。
在S2401中，控制单元101计算的初始值。控制单元101例如从包括在色图中的多个相同颜色的色块当中获取除已经在S2301中被选择的色块m之外的色块的像素值的最大值和最小值。控制单元101根据所获取的最大值和所获取的最小值来计算([像素值的最大值]-[像素值的最小值])/2，并且将该结果用作的初始值。在S2402中，控制单元101计算的初始值。例如，控制单元101根据已经在S2401中被选择的最大值和最小值来计算([像素值的最大值]+[像素值的最小值])/2，并且将该结果用作的初始值。
在S2403中，控制单元101通过使用所计算的的初始值和所计算的的初始值来重复该计算直到公式8已经收敛为止，并且计算在S2404中，控制单元101根据已经在S2403中计算的和的初始值来计算公式5，并且计算在S2405中，控制单元101根据已经在S2404中计算的和已经在S2403中计算的来计算公式6，并且计算
在S2406中，控制单元101判定 和是否已经收敛。例如，当分别在上次执行S2406中的处理时已经获得的 和的值与在本次执行该处理时获得的 和的值之间的差在指定范围内时，控制单元101可以判定 和的值已经收敛。如果 和的值尚未收敛(在S2406中为“否”)，则流程返回至S2403。在S2403和S2404中的第二或更后处理中，控制单元101通过使用已经在S2406中获得的 和来执行处理。即，在S2403中，控制单元101通过使用当在上次执行S2404中的处理时获得的以及当在上次执行S2405中的处理时获得的来重复该计算直到公式8已经收敛，并且获得在S2404中，控制单元101通过使用已经在S2403中获得的以及当在上次执行S2405中的处理时获得的来获得
然后，当在S2406中 和已经收敛(在S2406中为“是”)时，该操作流程终止，并且流程进行至图23中的S2303。
在S2303中，控制单元101通过使用在S2302中已经计算的参数 和以及已经在S2301中选择的色块的像素值来计算公式11，并且计算Di。在S2304中，控制单元101判定Di的绝对值是否等于或大于阈值ThD。如果Di的绝对值等于或大于阈值ThD(在S2304中为“是”)，则流程进行至S2306。在该情况下，估计到在S2301中已经选择的色块为其中出现了部分照明环境变化50的色块。已经通过将其中出现了部分照明环境变化50的色块排除在外来在S2303中计算的参数 和具有可能值。
接下来，在S2306中，控制单元101获取已经在S2302中计算的的值作为表示包括在色图中的多个相同颜色的色块的像素值的代表值。当控制单元101在S2306中获取代表值时，该操作流程终止，流程进行至图22中的S2205，并且控制单元101通过使用所指定的代表值来校正图像的像素值。
另一方面，如果Di的绝对值小于阈值ThD(在S2304中为“否”)，则流程进行至S2305。在S2304中，其中Di的绝对值小于S2304中的阈值ThD的情况表示已经在S2301中被选择的色块是具有与公式1中的正弦式函数对应的像素值的色块。在S2305中，控制单元101判定是否已经选择了包括在色图中的多个相同颜色的色块中的所有色块。如果尚未选择所有色块(在S2305中为“否”)，则流程返回至S2301，并且控制单元101通过选择另外的未被选择的色块来重复处理。
另一方面，如果已经选择了所有色块(在S2305中为“是”)，则流程进行至S2306。其中已经选择所有色块的情况表示不存在其中估计到在S2304中出现了部分照明环境变化50的色块。在该情况下，在S2306中，控制单元101可以获取所获得的参数值β作为代表值，并且可以执行以下处理。可替代地，在另一示例中，控制单元101可以通过对所有色块的像素值求平均来计算代表值。在又一示例中，可以尚未获得可靠β，例如当即使在S2207中判断为否并且不存在线性区间但仍可以不指定其中在S2304中估计到出现了部分照明环境变化50的色块时，流程进行至S2206。
如上所述，在第三实施方式中，控制单元101根据多个相同颜色的色块的像素值来计算图4B中的正弦式函数的振动中心处的像素值β，并且将该值用作参考以校正被摄体的像素值。因此，即使在参照例如图7、图8、图16和图17所描述的其中在渐变中像素值最高或最低的位置中出现了部分照明环境变化50的情况下，可以通过校正像素值来再现被摄体原始具有的像素值。
在以上示例中，在S2301中，控制单元101从相同颜色的所有色块当中选择其中假定出现了部分照明环境变化50的色块m。然而，例如相对于在图21中的线性区间指定处理的S2103中判定存在线性区间的色块，在该色块中不太可能出现部分照明环境变化50。因此，可以在S2301中将在S2103中已经判定存在线性区间的色块从选择目标中排除。例如，由于已经判定在图16A中的色块1、2、3、5和6以及图16B中的色块1、2、3、4、6、7和8中存在线性区间，所以可以在S2301中将上述色块排除。然后，控制单元101可以在S2301中选择其中尚未检测到部分线性的色块如图16A中的色块4和图16B中的色块5，并且可以执行S2303中的以下处理。以此方式，可以减少代表值获取处理的计算负担。
在图22中的以上操作流程中，在S2201至S2203、S2206和S2207中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如指定单元111。在S2204、S2205和S2208中的处理中，图像处理设备的控制单元101用作例如校正单元112。在S2209中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如指定单元111或校正单元112。
在图23中的操作流程中，在S2301、S2303、S2304和S2305中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如指定单元111。在S2302和S2306中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如校正单元112。
在图24中的操作流程中，在S2401至S2406中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如校正单元112。
第四实施方式
如图19中所示，存在其中在色图上多个相同颜色的色块当中的一个或更多个色块中出现了部分照明环境变化50的情况。第四实施方式能够即使当色图上的多个相同颜色的色块当中的一个或更多个色块中出现了部分照明环境变化50时获取代表值。
作为在其中在色图上的多个相同颜色的色块当中的一个或更多个色块中出现了部分照明环境变化50的情况下计算β的值的技术，例如，可以使用RANSAC(随机抽样一致)方法。当使用RANSAC方法时，控制单元101通过使用例如色图上的多个相同颜色色块的像素值中的一些像素值来获得参数α、β和θ0。然后，控制单元101指定以下参数的估计值：所述参数具有色图上的多个相同颜色的色块当中的具有遵循所获得的参数的像素值的最大数目的色块。
图25是示出根据第四实施方式的代表值获取处理的操作流程。例如借助于控制单元101对存储在存储单元102中的程序120的读取和执行来执行图25中的代表值获取处理的操作流程。在一种实施方式中，当流程进行至图22中的S2209时，开始图25中的代表值获取处理。
在S2501中，控制单元101将迭代参数k的值设置为0，以对迭代参数k进行初始化。在S2502中，控制单元101将计数参数Wmax的值设置为0，以对计数参数Wmax进行初始化。在S2503中，控制单元101从色图上的多个相同颜色的色块当中随机选择M个色块。例如，M是等于或大于3的整数。
在S2504中，控制单元101通过使用已经在S2503中随机地选择的M个色块来执行参数计算处理。控制单元101可以执行例如图24中所示的参数计算处理，并且计算参数 和的值。在图24中所示的参数计算处理中，使用以上公式5-10。在此，在公式5-10中，i≠m，并且将色块m排除在外。然而，在第四实施方式中，在S2503中尚未选择的色块为要排除在外的色块，并且通过使用在S2503中已经选择的M个色块中的所有色块来计算参数。因此，在S2504中执行的参数计算处理中，假定由于公式5-10中的描述i≠m而未将色块m排除在外。
在S2505中，控制单元101通过使用公式11对遵循所计算的参数 和的色块的数目进行计数，并且将所计数的数目设置为W。例如，控制单元101将所计算的参数 和代入公式11。然后，控制单元101通过使用色图上的多个相同颜色的色块中的每个的图像中的像素值、借助于公式11来计算Di。当Di的绝对值小于阈值ThD时，将色块计数为遵循参数的色块，并且将所计数数目设置为W。
在S2506中，控制单元101判定W是否大于Wmax。如果W等于或小于Wmax(在S2506中为“否”)，则流程进行至S2508。如果W大于Wmax(在S2506中为“是”)，则流程进行至S2507。在S2507中，控制单元101将W的值设置为Wmax，并且控制单元101将遵循S2507中的参数的色块以及在S2504中已经计算的参数β的值存储在存储单元102中。在S2508中，控制单元101将迭代参数k的值增加1。接下来，在S2509中，控制单元101判定迭代参数k的值是否小于Kmax。如果迭代参数k的值小于Kmax(在S2509中为“是”)，则流程返回至S2503，并且控制单元101重新随机地选择M个色块并且重复该处理。另一方面，如果迭代参数k等于或大于Kmax(在S2509中为“否”)，则流程进行至S2510。Kmax为RANSAC方法中的重复次数。可以根据包括在色图中的相同颜色的色块的数目以及在S2503中随机选择的色块的数目来设置Kmax的值，并且例如可以设置从几百至几万的值。例如，当色图包括10个相同颜色的色块并且在S2503中从相同颜色的色块当中随机地选择四个色块，组合的数目为10×9×8×7＝5040≈5000。因此，可以将Kmax设置为5000。
在S2510中，当将W的值设置成了已经在S2505中获得的Wmax时，控制单元101从存储单元102中读取β的值，并且获取该值作为表示包括在色图1中的多个相同颜色的色块的像素值的代表值。当将W的值设置为已经在S2505中获得的Wmax时遵循参数的色块是具有与公式的正弦式函数对应的像素值的色块。当将β获取为代表值时，该操作流程终止，并且流程进行至图22中的S2205。控制单元101通过使用所获取的代表值来校正图像的像素值。
如上所述，在第四实施方式中，例如，如图19中所示，即使当在包括在色图1中的多个相同颜色的色块当中的一个或更多个色块中出现了部分照明环境变化50时，可以计算β的值。因此，可以获得代表值，该代表值表示包括在色图中的多个相同颜色的色块的像素值。因此，例如即使在当由于部分照明环境变化50的出现而未检测到线性区间时，可以通过使用所获得的代表值来校正图像中的相同颜色的色块之间的区域的像素值。因此，可以再现被摄体原始具有的像素值。
在图25中的以上操作流程中，在S2501至S2503以及S2505至S2509中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如指定单元101。在S2504和S2510中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如校正单元112。
以上第三实施方式和第四实施方式描述了下述示例，在该示例中，当在S2207中判定为否并且不指定线性区间，控制单元101执行代表值获取处理。然而，本实施方式不限于此，并且例如，即使在其中指定了一个或更多个线性区间的情况下，仍可以通过代表值获取处理来获得代表值。因此，作为根据第三实施方式和第四实施方式的修改示例的像素值校正处理，控制单元101可以执行图26中的操作流程。
图26是示出根据修改示例的像素值校正处理的操作流程。例如借助于控制单元101对存储在存储单元102中的程序120的读取和执行来实现图26中的像素值校正处理。在一种实施方式中，当将用于像素值校正处理的执行指令输入至控制单元101时开始图26中的操作流程。
在S2601中，控制单元101执行代表值获取处理。例如，在S2601中，控制单元101执行图23或图25中的代表值获取处理并且获取作为正弦式函数(图4B)的振动中心处的像素值的β作为表示包括在色图中的多个相同颜色的色块的像素值的代表值。在S2602中，控制单元101通过使用所获取的代表值来校正图像的像素值，并且该操作流程终止。
在图26中的操作流程中，在S2601中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如指定单元111或校正单元112。在S2602中的处理中，图像处理设备100的控制单元101用作例如校正单元112。
在根据以上修改示例的像素值校正处理中，例如在以上情况1、3-5和7-8中的所有情况下，控制单元101可以获得表示包括在色图1中的多个相同颜色的色块的像素值的代表值，因此，控制单元101可以通过使用所获得的代表值来校正像素值，并且可以再现被摄体原始具有的像素值。
在以上第三实施方式和第四实施方式及其修改示例中，当获得用作代表值的β时，已经通过使用公式11判定Di的绝对值小于阈值ThD的色块被视为具有与正弦式函数对应的像素值的色块。因此，控制单元101可以从包括在色图中的多个相同颜色的色块当中指定未受除渐变之外的非均匀照明环境变化的影响的色块。另一方面，当获得用作代表值的β时，已经通过在S2304或S2305中使用公式11判定Di的绝对值等于或大于阈值ThD的色块可以被视为其中出现了部分照明环境变化50的色块。因此，控制单元101可以根据图像中的多个相同颜色的色块的像素值来检测出现了部分照明环境变化50，并且可以指定其中出现了部分照明环境变化50的色块。
已经通过使用图2中所示的色图1和图14至19中所示的色图2作为示例来描述以上第三实施方式和第四实施方式。然而，色图不限于这些。
例如，在第三实施方式和第四实施方式的修改示例中，可以使用色图，例如可以用在第一实施方式和第二实施方式中的的色图1和色图2。另外，只要相同颜色的色块被同心地布置在色图中，就可以将色图用在实施方式中，这是因为可以根据色块布置来获得关于正弦式函数的信息。因此，在第三实施方式和第四实施方式的修改示例中，例如，色图可以用在其中相同颜色的色块被布置成使得从每个色块至被摄体的距离的差在从被摄体至成对色块中的每个的平均距离内。可以将距离的差设置为下述范围内，在该范围内可以借助于公式11关于在以上公式11中被设置为阈值ThD的值来判定色块是否具有与正弦式函数对应的像素值的色块。
在以上第三实施方式和第四实施方式及其修改示例中，将表示为公式1的正弦式函数用作示例。然而，可以用在第三实施方式和第四实施方式及其修改示例中的函数不限于此。例如，可以使用通过正弦函数表示的公式，只要该公式为表示由于渐变而导致的像素值根据位置的波动的正弦式函数即可。类似地，例如可以用另外的函数，例如表示像素值根据图像中的椭圆形状或六边形形状上的位置的波动的函数，只要该函数表示由于渐变而导致的像素值根据位置的波动即可。在该情况下，根据要使用的函数来得到取代以上公式2至11的公式，并且相应地可以实现第三实施方式和第四实施方式及其修改示例。在该情况下，可以使用其中多个色块被布置成以便遵循要使用的函数表示的形状的色图。
如上所述，根据一些实施方式，例如当在图像中的多个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50时，控制单元101可以检测其出现。另外，在一些实施方式中，例如当在图像中的多个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50时，控制单元101可以通过将其中出现了部分照明环境变化50的色块排除在外来校正图像的像素值。因此，例如即使当在图像中的多个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50时，控制单元101仍可以通过校正图像像素值来再现被摄体的原始像素值。另外，根据一些实施方式，例如当在图像中的多个相同颜色的色块中的一些色块中出现了部分照明环境变化50时，控制单元101可以指定其中出现了部分照明环境变化50的色块。
在以上实施方式中，像素值可以为例如亮度值或颜色值。颜色值可以为例如颜色空间中的每个颜色分量的值。当使用其中红色、绿色和蓝色为原色的RGB空间时，像素值可以为例如红色、绿色和蓝色中的每个的分量值。在以上实施方式中的一些实施方式中，例如当使用颜色值时，控制单元101可以通过使用作为颜色空间的分量的多种颜色来执行根据一些实施方式的处理。
在以上实施方式中，已经相对于当对图像的像素值进行校正时用作参考的代表值的计算描述了几个示例。然而，可以使用另外的技术，只要该技术能够根据具有与表示由于渐变而导致的像素值根据位置的波动的函数对应的像素值的相同颜色的色块来估计被摄体在图像中的位置中的色块的像素值即可。例如，在以上第三实施方式和第四实施方式及其修改示例中，当在相同颜色的色块中出现了部分照明环境变化50时，指定该色块。因此，代替使用β，可以通过例如对其中出现了部分照明环境变化50的色块的像素值以及剩余色块的像素值求平均以及将与该色块成对的色块的像素值排除在外来计算代表值。另外，在以上第三实施方式和第四实施方式及其修改示例中，例示了其中将所计算的β的值用作代表值的情况；然而，本实施方式不限于此。在一种实施方式中，控制单元101可以将根据所计算的β所获得并且与β不同的值用作代表值。即，例如控制单元101可以计算正弦式函数的振动中心(β)的像素值，并且可以根据振动中心的像素值来校正图像的像素值。
图12、13、21、22、23、24、25和26中的以上操作流程为示例，并且本实施方式不限于这些。例如，在可能时，可以通过改变处理的顺序来执行操作流程，可以包括另外的不同处理，或者可以省略一些处理。例如，在另一种实施方式中，可以通过可选地反转图13中的S1304和S1305的顺序来执行其处理；可以可选地通过反转图21中的S2117和S2118的顺序来执行其处理；可以可选地通过反转图24中的S2404和S2405的顺序来执行其处理；并且可以可选地通过反转图25中的S2501和S2502的顺序来执行其处理。
如上所述，根据一些实施方式，即使当在图像中已经发生有限地使多个色块中的一些色块的像素值波动的照明环境的非均匀性时，可以再现被摄体原始具有的像素值。
图27是示出根据一种实施方式的用于实现图像处理设备100的计算机2700的硬件配置的图。图27中所示的计算机2700包括例如处理器2701、存储器2702、存储装置2703、读取器2704、通信接口2706以及输入和输出设备2707。处理器2701、内存2702、存储装置2703、读取器2704、通信接口2706以及输入和输出设备2707例如经由总线2708彼此连接。
处理器2701通过执行程序120来提供以上每个功能单元中的所有功能或一些功能。在程序120中通过使用存储器2702来描述例如以上操作流程的过程。例如，图像处理设备100的控制单元101是处理器2701，并且存储器102包括例如存储器2702、存储装置2703以及计算机可读记录介质2705。处理器2701可以例如通过从存储装置2703中读取并且执行程序120来用作指定单元111和校正单元112。存储装置2703可以存储程序120以及如色块组信息1100和2000的信息。
存储器2702的示例为半导体存储器，并且存储器2702通过包括RAM区和ROM区进行配置。RAM是随机存取存储器的简写。ROM是只读存储器的简写。存储装置2703的示例包括例如硬盘和闪存的半导体存储器以及外部存储器。
读取器2704根据来自处理器2701的指令来访问计算机可读记录介质2705。例如通过半导体设备(USB存储器、SD存储卡等)、通过磁动作向其输入以及从其输出信息的介质(磁盘等)以及通过光动作向其输入以及从其输出信息的介质(CD-ROM、DVD等)来实现计算机可读记录介质2705。USB是通用串行总线的简写。CD是致密盘的简写。DVD是数字多功能盘的简写。
通信接口2706可以是如无线LAN通信装置、NFC通信装置或红外通信装置的通信装置。LAN为局域网的简写。例如，通信接口2706可以根据来自处理器2701的指令经由网络2720来发送并且接收数据。输入和输出设备2707的示例可以包括接收来自用户的指令的设备例如输入键和触摸屏以及被配置成输入图像数据的成像设备。成像设备的示例可以是使用CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等的相机。输入和输出设备2707的示例可以包括如显示器的显示设备以及如扬声器的话音设备。例如，可以从输入和输出设备2707如成像设备输入其中色图被拍摄的图像。可替代地，可以将其中色图被拍摄的图像存储在存储装置2703中，或者可以经由网络2720或计算机可读记录介质2705来获取其中色图被拍摄的图像。
例如按照以下形式将根据实施方式的每个程序提供给图像处理设备100：
(1)预先被安装在存储装置2703中；
(2)由计算机可读记录介质2705来提供；
(3)从服务器2730如程序服务器来提供。
本领域技术人员应当理解，包括上文中所述的实施方式的一些实施方式包括针对以上实施方式的各种修改和替换。例如，可以通过修改组成部分来体现各种实施方式。可以通过适当地组合在以上实施方式中公开了的多个组成部分来实现各种实施方式。还可以通过删除或替代在实施方式中描述的组成部分中的一些组成部分或将一些组成部分添加至在实施方式中描述的组成部分来实现各种实施方式。

Claims (8)

1.一种图像处理设备，包括：
指定单元，用于：提取被布置在图像中所拍摄的色图上的不同位置处的多个相同颜色的区域中的每一个的像素值；以及通过使用所述相同颜色的区域的所提取的像素值和所述相同颜色的区域的布置位置来指定具有与以下函数对应的像素值的区域：所述函数表示由于使像素值沿一个方向以恒定速率波动的照明环境的非均匀性而导致的像素值根据位置的波动；以及
校正单元，用于根据所指定的区域的像素值对所述相同颜色的区域之间的校正目标区域的像素值进行校正。
2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述多个相同颜色的区域被布置在所述校正目标区域的外圆周上，并且所述相同颜色的像素值的关系通过正弦式函数来表示。
3.根据权利要求2所述的图像处理设备，其中，
所述多个相同颜色的区域是成对地布置在横跨所述校正目标区域的两侧上的两对或更多对所述相同颜色的区域，并且其中，
所述指定单元判定存在于从所述相同颜色的区域的配对中的一个所述相同颜色的区域至所述相同颜色的区域的配对中的另一个所述相同颜色的区域的区间中的所述相同颜色的区域的像素值是否线性地波动，并且如果存在于所述区间中的所述相同颜色的区域的像素值线性地波动则将所述区间判定为线性区间；并且
所述指定单元根据所述线性区间的数目来指定具有与所述正弦式函数对应的像素值的区域。
4.根据权利要求3所述的图像处理设备，其中，
当存在一个线性区间时，所述指定单元将包括在所述一个线性区间中的所述相同颜色的区域指定为具有与所述正弦式函数对应的像素值的区域。
5.根据权利要求3所述的图像处理设备，其中，
当存在两个线性区间时，所述指定单元判定在所述两个线性区间中是否存在交叠区间，并且如果在所述两个线性区间中没有交叠区间，则所述指定单元将包括在所述两个线性区间中的所述相同颜色的区域指定为具有与所述正弦式函数对应的像素值的区域。
6.根据权利要求2所述的图像处理设备，其中，
所述指定单元根据当所述多个相同颜色的区域的所提取像素值被应用于所述正弦式函数时的符合度来指定具有与所述正弦式函数对应的像素值的区域。
7.根据权利要求6所述的图像处理设备，其中，
所述校正单元根据具有与所述正弦式函数对应的像素值的并且基于所述符合度被指定的区域的像素值来计算所述正弦式函数的振动中心的像素值，并且根据所述振动中心的像素值来对所述相同颜色的区域之间的所述校正目标区域的像素值进行校正。
8.一种通过计算机来执行的图像处理方法，所述图像处理方法包括：
提取被布置在图像中所拍摄的色图上的不同位置处的多个相同颜色的区域中的每一个的像素值，并且通过使用所述相同颜色的区域的所提取像素值以及所述相同颜色的区域的布置位置来指定具有与以下函数对应的像素值的区域：所述函数表示由于使像素值沿一个方向以恒定速率波动的照明环境的非均匀性而导致的像素值根据位置的波动；以及
根据所指定的区域的像素值来对所述相同颜色的区域之间的校正目标区域的像素值进行校正。
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