JP2001116620A - Colorimetric conversion coefficient calculating method and colorimetric image pickup method, colorimetric conversion coefficient calculating device and colorimetric image pickup device, and computer-readable information recording medium recorded with colorimetric conversion program - Google Patents
Colorimetric conversion coefficient calculating method and colorimetric image pickup method, colorimetric conversion coefficient calculating device and colorimetric image pickup device, and computer-readable information recording medium recorded with colorimetric conversion programInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空間内の特定の位
置に配した同一平面上の複数の色票をデジタルスチルカ
メラやデジタルビデオカメラなどのカメラで撮影するこ
とによって得られた画像から、その位置を照射する照明
光の分光特性を算出し、画像を測色的に得る測色撮影装
置に関する。推定された照明光の分光特性を用いた変換
により、例えば、撮影した画像から空間の測色値を求め
たり、撮影系の撮像特性固有でない測色的に定義された
空間の画像を蓄積したり、同一の照明下で撮影したシー
ンや被写体の画像データの色や明るさを補正するカラー
画像処理や、環境照明の分析を行う環境調査など好適に
利用可能である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image obtained by photographing a plurality of color patches arranged on a same plane at a specific position in a space with a camera such as a digital still camera or a digital video camera. The present invention relates to a colorimetric photographing apparatus that calculates a spectral characteristic of illumination light that irradiates the position and obtains an image colorimetrically. By conversion using the estimated spectral characteristics of the illumination light, for example, a colorimetric value of a space is obtained from a captured image, or an image of a colorimetrically defined space that is not specific to the imaging characteristics of the imaging system is accumulated. The present invention can be suitably used for color image processing for correcting the color and brightness of image data of a scene or a subject photographed under the same illumination, environmental investigation for analyzing environmental illumination, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、撮影系により撮影した空間の画像
データは、撮影系固有の特性によって記述されるのが一
般的である。また、これらの画像データを測色画像デー
タに変換する方法は、およそ以下のような状況であっ
た。2. Description of the Related Art Conventionally, image data of a space photographed by a photographing system is generally described by characteristics unique to the photographing system. The method of converting these image data into colorimetric image data is in the following situation.
【０００３】（ａ）ＩＣＣのデバイスの色特性記述ファ
イルを用いて、撮影系固有の画像データを測色画像デー
タに変換する。尚、ＩＣＣとは所謂”Ｉｎｔｅｒｎａｔ
ｉｏｎａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｈｉｕｍ”の
略称である。 （ｂ）また、現実のシーンを撮影した画像の色を、光源
の影響を考慮して自動的に演算補正する自動色補正装
置。(A) Using a color characteristic description file of an ICC device, image data unique to a photographing system is converted into colorimetric image data. In addition, ICC is a so-called “Internat”
(b) Also, an automatic color correction device that automatically calculates and corrects the color of an image obtained by photographing a real scene in consideration of the influence of a light source.
【０００４】しかしながら、前記（ａ）や（ｂ）の方法
には、それぞれ以下の問題点を有していた。However, the methods (a) and (b) have the following problems.
【０００５】（ａ）ＩＣＣのデバイスの色特性記述ファ
イルでは、撮影される光源毎にそれら特性記述ファイル
を必要とし、照明の条件毎に全ての特性記述ファイルを
準備する必要があった。また、このような「色の補正」
の為には、シーンがどのような種類の光源で照らされて
いたかが重要な情報である。撮影されてある画像だけか
らではそのような情報が得られない為に、一般には、画
像補正を行う者が必要なその情報（そのシーンがどのよ
うな種類の光源で照らされていたかを示す情報）を測定
機等を用いて撮影条件毎に得なければならない必要があ
った。また、光源の分光特性を得る場合には、一般的
に、これ専用の測定機器を利用しようとする場合は、機
器が高額であること、重い事、大きい事、測定に要する
時間が長くかかる事、あるいは測定データを処理する装
置との間にインターフェイスを必要とする事、といった
諸問題があった。また、これらと撮像系とを一体化させ
ることを考慮した場合は、その価格が高額になること、
また重量が重くなること、サイズが大きくなること、そ
して需要が乏しいこと（市場規模が小さいこと）、など
の観点から普通はけっして合理的な事ではなかった。(A) In a color characteristic description file of an ICC device, these characteristic description files are required for each light source to be photographed, and it is necessary to prepare all the characteristic description files for each lighting condition. Also, such "color correction"
For this purpose, what kind of light source illuminates the scene is important information. Since such information cannot be obtained only from a captured image, generally, the person who performs image correction needs the information (information indicating what kind of light source the scene was illuminated with). ) Must be obtained for each photographing condition using a measuring instrument or the like. In addition, in order to obtain the spectral characteristics of the light source, generally, when trying to use a dedicated measuring device, the device must be expensive, heavy, large, and take a long time to measure. Or the need for an interface with a device for processing measurement data. Also, considering that these are integrated with the imaging system, the price will be expensive,
Also, it was not usually reasonable in terms of weight, size, and lack of demand (small market size).
【０００６】また、（ｂ）の色補正装置は、光源の影響
を考慮した色補正のための情報を人間が入力することな
く行うために、画像から照明光源の種類を自動的に精度
良く判別する手段は存在していなかった。Further, the color correction apparatus of FIG. 1B automatically and accurately determines the type of the illumination light source from the image in order to perform information for color correction in consideration of the influence of the light source without inputting by a human. There was no means to do so.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来の技
術がもつ問題点に鑑みなされたものであって、光源の分
光特性測定の為の専用の機器を必要とすること無く、撮
像系を利用することによって、低コストで簡便・迅速に
しかも精度よく光源の特性を推定することが出来、その
推定結果を利用して、撮像系の各特性に影響を受けない
色としての測色画像データを、撮影された画像データか
ら求めることを可能とするのに好適な手段として、撮影
された画像データから測色画像データへ変換するための
測色変換係数の算出や、その測色変換係数算出を用いて
測色的データを得る測色的撮像の為の、測色変換係数算
出方法や測色的撮像方法、そして測色変換係数算出装置
や測色的撮像装置、並びにそれに好適な測色変換プログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録媒
体を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and does not require a dedicated device for measuring the spectral characteristics of a light source. By using it, it is possible to estimate the characteristics of the light source easily, quickly and accurately at low cost, and by using the estimation results, colorimetric image data as colors that are not affected by the characteristics of the imaging system As a suitable means for making it possible to obtain the colorimetric conversion coefficient from the photographed image data, a colorimetric conversion coefficient for converting the photographed image data into the colorimetric image data and a colorimetric conversion coefficient calculation thereof Colorimetric conversion coefficient calculation method and colorimetric imaging method for colorimetric imaging to obtain colorimetric data by using colorimetric conversion coefficient calculation device and colorimetric imaging device, and suitable colorimetry therefor Copy the conversion program And to provide a computer readable information recording medium.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明が提供する手段は、まず請求項１の発明にあっ
ては、分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配
した標準板を、分光特性を求めたい照明光が照射する空
間内の所望する位置に設置し、該標準板の複数の色票を
撮像系により撮像した画像データを用いて、該標準板を
照射する照明光の分光特性を推定し、推定した分光特性
と撮像系の分光感度特性とを用いて、撮像系により撮像
した空間の画像データを、撮像した空間の測色値へと変
換する変換係数を求める測色変換係数算出方法であっ
て、 （イ）前記標準板上の各色票に対応する撮像応答値を前
記画像データから抽出して目的変数を作成する目的変数
作成ステップ； （ロ）前記目的変数作成ステップに対して、それの前後
いずれかの順序で行なうかあるいはそれと並行して行
い、前記照明光の分光特性を特定の次元で表現するため
の基底関数、前記標準板上の各色票の分光反射率、およ
び前記撮像系の分光感度特性を用いて、説明変数を作成
する説明変数作成ステップ； （ハ）前記目的変数と説明変数とを用いて最適化法を施
すことにより、前記標準板を照射する照明光の分光特性
を表現する最適解を得る分析ステップ； （ニ）前記最適解を、所望する表現形式の分光特性に変
換して、前記標準板を照射する照明光の分光特性を表す
値を算出する変換ステップ；によって前記照明光の分光
特性を推定し、次いで、 （ホ）前記照明光の分光特性を表す値と前記撮像系の分
光特性から第二の説明変数を作成する第二の説明変数作
成ステップ； （ヘ）前記第二の説明変数作成ステップに対して、それ
の前後いずれかの順序で行なうかあるいはそれと並行し
て行い、前記照明光の分光特性を表す値と人の視感度特
性から第二の目的変数を作成する第二の目的変数作成ス
テップ； （ト）前記第二の目的変数と第二の説明変数とを用いて
最適化法を施すことにより、撮像応答値を測色値表現す
る第二の最適解を得る測色値表現分析ステップ； 以上の（イ）乃至（ト）のステップを全て具備すること
を特徴とする測色変換係数算出方法。Means provided by the present invention to solve the above-mentioned problems are as follows. According to the first aspect of the present invention, a plurality of color patches having different spectral reflectances are arranged on the same surface. The arranged standard plate is installed at a desired position in the space where the illumination light for which spectral characteristics are to be obtained is illuminated, and the standard plate is set using image data obtained by imaging a plurality of color patches of the standard plate by an imaging system. A conversion for estimating the spectral characteristics of the illuminating light to be irradiated and converting image data of the space imaged by the imaging system into colorimetric values of the imaged space using the estimated spectral characteristics and the spectral sensitivity characteristics of the imaging system. A colorimetric conversion coefficient calculating method for obtaining a coefficient, wherein (a) an objective variable creating step of extracting an imaging response value corresponding to each color chart on the standard plate from the image data to create an objective variable; Before the objective variable creation step Performed in any order or in parallel therewith, a basis function for expressing the spectral characteristics of the illumination light in a specific dimension, the spectral reflectance of each color chart on the standard plate, and the spectral power of the imaging system. An explanatory variable creating step of creating an explanatory variable using the sensitivity characteristic; (c) expressing the spectral characteristic of the illumination light illuminating the standard plate by performing an optimization method using the objective variable and the explanatory variable (D) converting the optimal solution into spectral characteristics of a desired expression form and calculating a value representing the spectral characteristic of the illumination light illuminating the standard plate; (E) estimating the spectral characteristic of the illumination light, and (e) creating a second explanatory variable from a value representing the spectral characteristic of the illumination light and the spectral characteristic of the imaging system; The second theory The variable creation step is performed in any order before or after the variable creation step or in parallel therewith, and a second objective variable is created from the value representing the spectral characteristic of the illumination light and the human visibility characteristic. (G) performing an optimization method using the second objective variable and the second explanatory variable to obtain a second optimal solution that expresses the imaging response value as a colorimetric value. A color value expression analysis step; a colorimetric conversion coefficient calculation method comprising all of the above steps (a) to (g).
【０００９】尚、標準板の分光反射率が異なる複数の色
票を配した前記の面は、好ましくは平面である。但し、
本発明の目的にある分光特性の推定に関わる精度上、特
に問題に成らない程度であれば、必ずしも平面でなくて
も良い（一部に又は全部に曲面部が存在しても良い）。
また、その面の一部に又は全部に曲面部が存在したとし
ても、本発明に関わる推定方法のステップの途中か／又
は最後で、または推定装置の撮像手段、解析手段、設定
手段、あるいはその他に別途付加する手段で、前記の面
が平面ではない為に生じる誤差を補正する為のステップ
（又は機能）を備えることにより、本発明を好適に適応
可能となる。しかしその場合でも、本発明に関わる照明
光の分光特性推定方法あるいは分光特性推定装置を適用
して実際に具現化したソフトウェアやハードウェアの開
発コスト、開発に要する期間、あるいはソフトウェアや
ハードウェアの製品としての価格などを考慮すると、前
記の標準板の分光反射率が異なる複数の色票を配した前
記の面は、やはり平面であることの方が経済性の良さや
市場競争力の強さをよりいっそう得やすい等の理由から
より好ましい。The above-mentioned surface on which a plurality of color patches having different spectral reflectances of the standard plate are arranged is preferably a flat surface. However,
The accuracy is not necessarily a problem in the estimation accuracy of the spectral characteristic for the purpose of the present invention.
Further, even if a curved surface part is present on a part or all of the surface, during or / or at the end of the steps of the estimation method according to the present invention, or the imaging unit, the analysis unit, the setting unit, or the other of the estimation device The present invention can be suitably applied by providing a step (or function) for correcting an error caused by the above-mentioned plane not being a plane by means separately added to the above. However, even in that case, the development cost of software and hardware actually embodied by applying the method for estimating the spectral characteristic of illumination light or the spectral characteristic estimating apparatus according to the present invention, the period required for development, or the product of software or hardware Considering the price as the above, the surface on which a plurality of color patches having different spectral reflectances of the standard plate are arranged, the fact that the surface is flat also improves economical efficiency and market competitiveness. It is more preferable because it is more easily obtained.
【００１０】また、請求項２に記載の発明にあっては、
請求項１の測色変換係数算出方法を基本とし、特に、 （チ）前記（ハ）の分析ステップに対して、それの前後
いずれかの順序で行なうかあるいはそれと並行して行
い、照明光の種類を判別し、判別された種類の照明光が
もつ分光特性を特定の次元で表現するための基底関数を
選択する基底関数選択ステップ； 前記（イ）〜（ハ）のステップ、及び（チ）のステッ
プ、次いで前記（ニ）〜（ト）のステップを行なうこと
を特徴とする測色変換係数算出方法である。[0010] In the invention according to claim 2,
The method according to claim 1, further comprising: (h) performing the analysis step (c) in any order before or after the analysis step or in parallel with the analysis step; A basis function selecting step of determining a type and selecting a basis function for expressing a spectral characteristic of the determined type of illumination light in a specific dimension; the steps (a) to (c); and (h). And then the steps (d) to (g) are performed.
【００１１】また、請求項３に記載の発明にあっては、
請求項１又は請求項２いずれかの撮影系の画像データを
測色値へ変換する測色変換係数算出方法により得た、変
換係数を用いて撮像系により撮影された画像データを測
色画像データへ変換する方法であり、分光反射率が異な
る複数の色票を同一の面上に配した標準板を、分光特性
を求めたい照明光が照射する空間内の所望する位置に設
置し、該標準板の複数の色票を撮像系により撮像した画
像データを用いて、該標準板を照射する照明光の分光特
性を推定し、推定した分光特性と撮像系の分光感度特性
とを用いて、撮像系により撮像した空間の画像データ
を、撮像した空間の測色値へと変換する変換係数を求
め、該変換係数を用いて撮像系により撮影された空間の
画像データを、測色画像データへ変換する測色的撮像方
法であって、 （リ）前記第二の最適解から、前記撮像系により撮像し
た画像データを測色画像データへ変換する変換ステッ
プ； 前記（イ）〜（ト）によって得られた変換係数を取得
し、前記（リ）のステップを行なうか、または、前記
（イ）〜（ハ）、（チ）、及び（ニ）〜（ト）によって
得られた変換係数を取得し、前記（リ）のステップを行
なうことを特徴とする測色的撮像方法である。Further, in the invention according to claim 3,
3. An image data photographed by an image pickup system using a conversion coefficient obtained by a colorimetric conversion coefficient calculation method for converting image data of a photographing system into colorimetric values according to claim 1 or 2. A standard plate in which a plurality of color patches having different spectral reflectances are arranged on the same surface is installed at a desired position in a space where illumination light for which spectral characteristics are to be obtained is radiated. Estimating the spectral characteristics of the illumination light illuminating the standard plate using image data obtained by imaging a plurality of color patches on the plate with the imaging system, and performing imaging using the estimated spectral characteristics and the spectral sensitivity characteristics of the imaging system. A conversion coefficient for converting the image data of the space imaged by the system into colorimetric values of the imaged space is obtained, and the image data of the space imaged by the imaging system is converted into colorimetric image data using the conversion coefficient. Colorimetric imaging method, A conversion step of converting the image data captured by the imaging system into colorimetric image data from the second optimal solution; acquiring the conversion coefficients obtained by (a) to (g); Performing the steps, or acquiring the conversion coefficients obtained by the above (a) to (c), (h), and (d) to (g), and performing the step (i). Colorimetric imaging method.
【００１２】また、請求項４の発明にあっては、空間内
の所望する位置を照射する照明光の分光特性を推定し、
該空間の照明下で撮影された撮像系固有の画像データ
を、測色値に基づくデータへ変換する係数を算出する測
色的撮像装置であって、 （ヌ）分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配
した標準板を前記所望の位置に設置した場合に、該標準
板を撮像可能であり、その撮像系の入射光に対する分光
感度特性が既知であり、且つ撮像された該複数の色票の
画像データを記録可能である撮像手段； （ル）撮像された前記標準板の画像データから、前記照
明光の分光特性の推定値を算出する解析手段； （ヲ）前記照明光の分光特性の推定値、撮像系の入射光
に対する分光感度特性、および人の視感度特性を用い
て、撮影された撮像系固有の前記画像データを測色画像
データへ変換する係数を算出する変換係数算出手段； 以上の（ヌ）乃至（ヲ）を全て具備することを特徴とす
る測色変換係数算出装置である。Further, according to the present invention, the spectral characteristics of the illumination light for irradiating a desired position in the space are estimated,
What is claimed is: 1. A colorimetric imaging apparatus for calculating a coefficient for converting image data peculiar to an imaging system captured under illumination of said space into data based on colorimetric values, comprising: When the standard plate on which the votes are arranged on the same surface is placed at the desired position, the standard plate can be imaged, and the spectral sensitivity characteristics of the imaging system to incident light are known, and the image is taken. Imaging means capable of recording the image data of the plurality of color patches; (g) analysis means for calculating an estimated value of the spectral characteristic of the illumination light from the image data of the imaged standard plate; Using the estimated value of the spectral characteristic of light, the spectral sensitivity characteristic of the imaging system with respect to incident light, and the human visibility characteristic, a coefficient for converting the image data unique to the captured imaging system into colorimetric image data is calculated. Conversion coefficient calculating means; (nu) to (ヲ) ) Is a colorimetric conversion coefficient calculation device characterized by all of the following.
【００１３】また、請求項５に記載の発明にあっては、
請求項４の測色変換係数算出装置を基本とし、特に、前
記（ル）の解析手段は、請求項１の（イ）乃至（ニ）の
ステップによる方法か、又は、請求項１の（イ）乃至
（ハ）及び請求項２の（チ）のステップによる方法によ
って、前記照明光の分光特性の推定値を算出し、前記
（ヲ）の変換係数算出手段は、請求項１の（ホ）乃至
（ト）のステップに記載された方法によって変換係数を
算出すること、を特徴とする測色変換係数算出装置であ
る。Further, in the invention according to claim 5,
The colorimetric conversion coefficient calculation device according to claim 4 is basically used, and in particular, the analysis means of (l) is a method according to the steps of (a) to (d) of claim 1 or (a) of (1). ) To (c) and an estimated value of the spectral characteristic of the illumination light is calculated by the method of the step (h) of claim 2, and the conversion coefficient calculating means of (ヲ) calculates the conversion coefficient of (e). A colorimetric conversion coefficient calculation device, wherein the conversion coefficient is calculated by the method described in any of the steps (g) to (g).
【００１４】また、請求項６に記載の発明にあっては、
特に、空間内の所望する位置を照射する照明光の分光特
性を推定し、その空間の照明下で撮影された撮像系固有
の画像データを測色に基づく値へ変換する変換係数を算
出し、撮像された画像データを該変換係数を用いて変換
する測色的撮像装置であって、 （ヌ）分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配
した標準板を前記所望の位置に設置した場合に、該標準
板を撮像可能であり、その撮像系の入射光に対する分光
感度特性が既知であり、且つ撮像された該複数の色票の
画像データを記録可能である撮像手段； （ル）撮像された前記複数の色票の画像データから、前
記照明光の分光特性の推定値を算出する解析手段； （ヲ）前記照明光の分光特性の推定値、撮像系の入射光
に対する分光感度特性、および人の視感度特性を用い
て、撮影された撮像系固有の画像データを測色画像デー
タへ変換する変換係数を算出する変換係数算出手段； （ワ）撮影された撮像系固有の画像データを前記変換係
数を用いて測色画像データへ変換する画像変換処理手
段； 以上の（ヌ）〜（ヲ）を全て具備することを特徴とする
測色的撮像装置である。[0014] In the invention according to claim 6,
In particular, the spectral characteristics of illumination light that irradiates a desired position in the space are estimated, and a conversion coefficient for converting image data unique to the imaging system captured under illumination of the space into a value based on colorimetry is calculated. What is claimed is: 1. A colorimetric imaging apparatus for converting captured image data using said conversion coefficient, wherein: (v) a standard plate on which a plurality of color patches having different spectral reflectances are arranged on the same surface is placed at the desired position. Imaging means capable of imaging the standard plate, having a known spectral sensitivity characteristic with respect to incident light of the imaging system, and capable of recording the image data of the plurality of color patches taken; (I) analysis means for calculating an estimated value of the spectral characteristics of the illumination light from the image data of the plurality of color patches captured; (ヲ) an estimated value of the spectral characteristics of the illumination light; Using the spectral sensitivity characteristics and human visibility characteristics, Conversion coefficient calculating means for calculating a conversion coefficient for converting the captured image-system-specific image data into colorimetric image data; (c) converting the captured image-system-specific image data into colorimetric image data using the conversion coefficient Image conversion processing means for converting; A colorimetric imaging device characterized by having all of the above (nu) to (ヲ).
【００１５】また、請求項７に記載の発明にあっては、
撮像された画像データを測色データへ変換する測色的変
換装置であって、 （カ）請求項４又は５のいずれかに記載の変換係数算出
装置によって算出された変換係数を読み込む変換係数読
み込み手段； （ヨ）読み込んだ前記変換係数を記憶する変換係数記憶
手段； （タ）撮像系によって撮影された画像データを読み込む
撮影データ読み込み手段； （レ）読み込んだ画像データを、前記変換係数によって
測色画像データへ変換する画像変換処理手段； 以上の（カ）乃至（レ）を全て具備することを特徴とす
る測色的変換装置である。Further, in the invention according to claim 7,
A colorimetric conversion device for converting captured image data into colorimetric data, comprising: (f) reading a conversion coefficient that reads a conversion coefficient calculated by the conversion coefficient calculation device according to claim 4. Means: (vi) conversion coefficient storage means for storing the read conversion coefficients; (iv) photographing data reading means for reading image data photographed by the imaging system; (v) measuring the read image data by the conversion coefficients. Image conversion processing means for converting into color image data; a colorimetric conversion device comprising all of the above (f) to (d).
【００１６】また、請求項８に記載の発明にあっては、
分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配した標
準板を、分光特性を求めたい照明光が照射する空間内の
所望する位置に設置し、該標準板の複数の色票を撮像系
により撮像した画像データを用いて、該標準板を照射す
る照明光の分光特性を推定し、推定した分光特性と撮像
系の分光感度特性とを用いて、撮像系により撮像した空
間の画像データを、撮像した空間の測色値へと変換する
変換係数を求める測色変換プログラムを記録したコンピ
ュータ読み取り可能な情報記録媒体であって、 （ツ）前記標準板上の各色票に対応する撮像応答値を前
記画像データから抽出して目的変数を作成する目的変数
作成ステップ； （ネ）前記目的変数作成ステップに対して、それの前後
いずれかの順序で行なうかあるいはそれと並行して行
い、前記照明光の分光特性を特定の次元で表現するため
の基底関数、前記標準板上の各色票の分光反射率、およ
び前記撮像系の分光感度特性を用いて、説明変数を作成
する説明変数作成ステップ； （ナ）前記目的変数と説明変数とを用いて最適化法を施
すことにより、前記標準板を照射する照明光の分光特性
を表現する最適解を得る分析ステップ； （ラ）前記最適解を、所望する表現形式の分光特性に変
換して、前記標準板を照射する照明光の分光特性を表す
値を算出する変換ステップ； によって前記照明光の分光特性を推定し、次いで、 （ム）前記照明光の分光特性を表す値と前記撮像系の分
光特性から第二の説明変数を作成する第二の説明変数作
成ステップ； （ウ）前記第二の説明変数作成ステップに対して、それ
の前後いずれかの順序で行なうかあるいはそれと並行し
て行い、前記照明光の分光特性を表す値と人の視感度特
性から第二の目的変数を作成する第二の目的変数作成ス
テップ； （エ）前記第二の目的変数と第二の説明変数とを用いて
最適化法を施すことにより、撮像応答値を測色値表現す
る第二の最適解を得る測色値表現分析ステップ； 以上の（ツ）乃至（エ）のステップを全て具備すること
を特徴とする測色変換プログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な情報記録媒体である。尚、請求項８の
発明をさらに改良することで、例えば請求項２の発明を
実行するプログラムを、又は請求項８の発明を適用する
ことで、例えば請求項３の発明を実行するプログラム
を、それぞれ記録したコンピュータ読み取り可能な情報
記録媒体として実現することも好ましい。Further, in the invention according to claim 8,
A standard plate in which a plurality of color patches having different spectral reflectances are arranged on the same surface is installed at a desired position in a space irradiated with illumination light for which spectral characteristics are to be obtained, and the plurality of color patches of the standard plate are Using the image data captured by the imaging system, estimate the spectral characteristics of the illumination light illuminating the standard plate, and use the estimated spectral characteristics and the spectral sensitivity characteristics of the imaging system to image the space captured by the imaging system. A computer-readable information recording medium on which a colorimetric conversion program for obtaining a conversion coefficient for converting data into a colorimetric value of an imaged space is recorded. An objective variable creating step of extracting a response value from the image data to create an objective variable; (d) performing the objective variable creating step in any order before, after, or in parallel therewith, Teru An explanatory variable creating step of creating an explanatory variable using a basis function for expressing a spectral characteristic of light in a specific dimension, a spectral reflectance of each color chart on the standard plate, and a spectral sensitivity characteristic of the imaging system; (N) an analysis step of performing an optimization method using the objective variable and the explanatory variable to obtain an optimal solution expressing the spectral characteristic of the illumination light illuminating the standard plate; Converting the spectral characteristics into a desired expression form and calculating a value representing the spectral characteristics of the illumination light illuminating the standard plate; estimating the spectral characteristics of the illumination light; A second explanatory variable creating step of creating a second explanatory variable from a value representing the spectral characteristic of light and the spectral characteristic of the imaging system; (c) either before or after the second explanatory variable creating step In the order Or a second objective variable creating step of creating a second objective variable from the value representing the spectral characteristic of the illumination light and the human visibility characteristic, which is performed in parallel with the second objective variable; A colorimetric value expression analysis step of obtaining a second optimal solution for colorimetrically expressing the imaging response value by performing an optimization method using the second explanatory variable; and the above steps (z) to (d) And a computer-readable information recording medium on which a colorimetric conversion program is recorded. By further improving the invention of claim 8, for example, a program for executing the invention of claim 2, or by applying the invention of claim 8, for example, a program for executing the invention of claim 3, It is also preferable to realize them as computer-readable information recording media on which each is recorded.
【００１７】＜作用＞本発明によればまず、請求項１又
は２に示す変換係数算出方法、あるいは請求項４または
５に示す変換係数算出装置によって、空間内の測定対象
とする位置に標準板を設置し、空間内の測定点とする位
置から撮像手段を用いて標準板を撮影することによって
得られる画像データを、解析手段において、照明光の分
光特性を特定の次元で表現するための基底関数と撮像手
段の撮像特性データと標準板の各色票表面の分光反射率
データとに基づいて解析することにより、空間内の測定
対象とする位置の照明光の分光特性データを得、この照
明光の分光特性と撮像系の分光感度特性から撮像系によ
って得られた画像データを測色画像データへ変換する変
換係数を変換係数算出手段により算出しすることができ
る。また、請求項３に示す測色撮像方法、請求項６に示
す測色撮像装置によって、請求項１又は請求項２いずれ
かの撮影系の画像データを測色値へ変換する測色変換係
数算出方法、あるいは請求項４または５に示す測色変換
係数算出装置によって得られた、変換係数を用いて撮像
系により撮影された画像データを測色画像データへ画像
変換処理手段により変換することができる。この測色画
像データは撮像系固有の特性によらず、色が定義された
データとなり、測色的な取り扱いが可能となる。<Operation> According to the present invention, first, a standard plate is placed at a position to be measured in a space by the conversion coefficient calculating method according to claim 1 or 2 or the conversion coefficient calculating device according to claim 4 or 5. Is installed, and the image data obtained by photographing the standard plate from the position to be the measurement point in the space using the imaging means is analyzed by the analysis means, and the basis for expressing the spectral characteristics of the illumination light in a specific dimension. By analyzing based on the function, the imaging characteristic data of the imaging means, and the spectral reflectance data of each color chart surface of the standard plate, spectral characteristic data of illumination light at a position to be measured in space is obtained. The conversion coefficient for converting the image data obtained by the imaging system into the colorimetric image data can be calculated by the conversion coefficient calculation means from the spectral characteristics of the imaging system and the spectral sensitivity characteristics of the imaging system. A colorimetric conversion coefficient calculation for converting the image data of the imaging system according to any one of claims 1 and 2 into a colorimetric value by the colorimetric imaging method according to the third aspect and the colorimetric imaging apparatus according to the sixth aspect. The image data captured by the imaging system using the conversion coefficients obtained by the method or the colorimetric conversion coefficient calculating apparatus according to claim 4 or 5 can be converted into colorimetric image data by the image conversion processing means. . The colorimetric image data is data in which colors are defined irrespective of characteristics unique to the imaging system, and can be colorimetrically handled.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】＜１．構成＞以下、本発明に関わ
る装置構成について例示し、図面を参照しつつより詳細
に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <1. Configuration> Hereinafter, an apparatus configuration according to the present invention will be exemplified, and will be described in more detail with reference to the drawings.
【００１９】図１は本発明の一実施形態に係わる測色撮
像装置の構成を示す説明図である。同図において、１は
標準板であり、空間内の測定対象位置に撮像手段の方向
へ前記色票の面を向けて設置する。その表面上には、分
光反射率がそれぞれ異なる（例えば）合計２４個の色票
を配列している。尚、それぞれの色票の表面の反射特性
は、拡散性が高く、同一色票内ではその拡散性及び反射
率が実質一様であるように作成してある。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a colorimetric imaging apparatus according to one embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a standard plate, which is installed at a position to be measured in a space, with the surface of the color chart facing in the direction of the imaging means. On the surface, a total of 24 color chips having different (for example) spectral reflectances are arranged. The reflection characteristics of the surface of each color chart have high diffusivity, and are made such that the diffusivity and reflectivity are substantially uniform within the same color chart.
【００２０】また、２はデジタルスチルカメラ（以下で
は単にデジタルカメラと呼ぶ）である。ここでは、ＲＧ
Ｂの３チャンネルの光センサーが検出した電位信号を処
理して、各画素のＲＧＢ階調値をカラー画像データとし
て画像ファイルに記録する撮像手段と、撮像手段の露光
条件であるシャッタースピードと絞り値を制御して各露
光条件を画像データと共に画像ファイルに記録する設定
手段とを兼ね備えたデジタルカメラである。Reference numeral 2 denotes a digital still camera (hereinafter, simply referred to as a digital camera). Here, RG
An imaging unit that processes the potential signals detected by the three-channel optical sensor B and records the RGB gradation values of each pixel as color image data in an image file; a shutter speed and an aperture value that are exposure conditions of the imaging unit And a setting means for recording each exposure condition in an image file together with image data by controlling the exposure conditions.
【００２１】また、３は撮像手段で得られた標準板の画
像ファイルを入力〜解析して、照明光の分光特性データ
として、（例えば）波長域３８０〜７８０ｎｍの範囲に
わたり５ｎｍ間隔で合計８１個分の分光分布のデータを
出力する解析手段であり、計算機（コンピュータ）が用
いられる。Reference numeral 3 denotes an input and analysis of an image file of a standard plate obtained by the image pickup means, and a total of 81 image data as spectral characteristic data of illumination light at 5 nm intervals over a wavelength range of 380 to 780 nm (for example). This is an analysis unit that outputs spectral distribution data of a minute, and a computer (computer) is used.
【００２２】また、撮像された画像ファイルは３の計算
機によって、撮像系固有の画像データから測色データへ
変換される。The captured image file is converted by the three computers from image data unique to the imaging system into colorimetric data.
【００２３】＜２．動作＞２−１．全体動作 以下、本発明に関わる測色撮像方法や測色撮像装置の一
例について、図面を参照しつつ、全体の処理のステップ
あるいは全体の動作について説明する。<2. Operation> 2-1. Overall Operation Hereinafter, an example of a colorimetric imaging method and an example of a colorimetric imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings, with reference to the drawings.
【００２４】図２は、本実施形態に係わる測色撮像装置
を用いた全体の動作フローを示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an overall operation flow using the colorimetric imaging device according to the present embodiment.
【００２５】（ブロック図のｓ１）ユーザが、標準板１
を測定対象位置に設置し、デジタルカメラ２をデジタル
カメラ２の撮像範囲内で標準板１が適切な大きさに撮像
されるような測定位置に設置し、標準板１の法線方向と
デジタルカメラ２の撮像系の光軸とが一致するように標
準板１とデジタルカメラ２の方向を調整する。(S1 in the block diagram) The user sets the standard plate 1
Is set at a measurement target position, and the digital camera 2 is set at a measurement position where the standard plate 1 is imaged in an appropriate size within the imaging range of the digital camera 2, and the normal direction of the standard plate 1 and the digital camera The directions of the standard plate 1 and the digital camera 2 are adjusted so that the optical axis of the imaging system 2 matches.
【００２６】（ブロック図のｓ２）ユーザが、標準板１
の表面から反射する光がデジタルカメラ２の適性露光範
囲に収まるようにデジタルカメラ２の露光条件であるシ
ャッタースピードと絞り値を設定する。(S2 in the block diagram) When the user
The shutter speed and the aperture value, which are the exposure conditions of the digital camera 2, are set so that the light reflected from the surface of the digital camera 2 falls within the appropriate exposure range of the digital camera 2.
【００２７】（ブロック図のｓ３）ユーザが、デジタル
カメラ２のシャッターを切り、デジタルカメラ２が、撮
像を行い、画像データと露光条件を画像ファイルに記録
する。また、同様の手順により同一照明下で撮影の本来
の目的となる空間を撮影し、画像ファイルに記憶する。(S3 in the block diagram) The user releases the shutter of the digital camera 2, the digital camera 2 captures an image, and records image data and exposure conditions in an image file. In the same procedure, a space that is originally intended for shooting under the same illumination is shot and stored in an image file.
【００２８】（ブロック図のｓ４）ユーザが、デジタル
カメラ２に記録された画像ファイルを計算機３へ入力す
る。(S4 in the block diagram) A user inputs an image file recorded in the digital camera 2 to the computer 3.
【００２９】（ブロック図のｓ５）ユーザが、計算機３
のモニターへ標準板１を含む画像ファイル中の画像デー
タを表示させ、観察して、画像内の標準板１が占めてい
る位置を指定する。(S5 in the block diagram) The user operates the computer 3
The image data in the image file including the standard plate 1 is displayed on the monitor of the monitor 1 and observed, and the position occupied by the standard plate 1 in the image is designated.
【００３０】（ブロック図のｓ６）計算機３は、照明光
の分光分布を特定の次元で表現するための基底関数と、
デジタルカメラ２の撮像特性データ（階調特性、分光感
度特性、適正応答範囲）と、標準板１の各色票面の分光
反射率データとに基づいて、画像ファイル内に記録され
た標準板の画像データと、画像ファイル内に記録された
標準板撮像時のデジタルカメラ２の露光条件とに対応し
て解析処理を施し、標準板１を照射した照明光の分光分
布データを出力する。その後、この照明光の分光分布デ
ータと、予め得て計算機内に記憶させておいたデジタル
カメラ２の分光感度特性を記述したデータから解析処理
を施し、デジタルカメラ２で得た画像データを測色デー
タへ変換する測色変換係数を算出する。(S6 in the block diagram) The computer 3 calculates a basis function for expressing the spectral distribution of the illumination light in a specific dimension,
Image data of the standard plate recorded in the image file based on the imaging characteristic data (gradation characteristics, spectral sensitivity characteristics, appropriate response range) of the digital camera 2 and the spectral reflectance data of each color chart surface of the standard plate 1 Then, an analysis process is performed in accordance with the exposure conditions of the digital camera 2 at the time of imaging the standard plate recorded in the image file, and spectral distribution data of the illumination light illuminating the standard plate 1 is output. After that, an analysis process is performed from the spectral distribution data of the illumination light and data describing the spectral sensitivity characteristics of the digital camera 2 obtained in advance and stored in the computer, and the image data obtained by the digital camera 2 is subjected to colorimetry. A colorimetric conversion coefficient to be converted into data is calculated.
【００３１】（ブロック図のｓ７）計算機３が、解析処
理で計算された測色変換係数に基づき、s ４で入力した
デジタルカメラ２からの画像ファイルの画像データを測
色データへ変換する。(S7 in the block diagram) The computer 3 converts the image data of the image file from the digital camera 2 input in s4 into colorimetric data based on the colorimetric conversion coefficients calculated in the analysis processing.
【００３２】尚、上記ｓ１〜ｓ７は、部分的に又は全体
的に、ユーザー（人間）の作業によるのではなく、自動
で処理することも可能である。省力化や迅速化の為には
一般にその方が好ましい。また、s ４では一度に撮影し
た画像データ全てを計算機３に入力したが、s ４では測
色変換係数を得るための標準板１を撮影した画像データ
のみを入力し、s ７の段階で残る撮影した画像データ全
てを計算機３に入力してもよい。It is to be noted that s1 to s7 can be partially or wholly processed automatically, not by the work of the user (human). In general, it is preferable to save labor and speed. Further, in s4, all the image data photographed at a time is input to the computer 3, but in s4, only the image data photographing the standard plate 1 for obtaining the colorimetric conversion coefficient is input, and remains in the stage of s7. All captured image data may be input to the computer 3.
【００３３】２−２．解析処理 以下、本発明に関わる測色撮像方法あるいは測色撮像装
置の一例について、デジタルカメラ２に固有な画像デー
タから測色画像データへ変換する係数を算出する解析処
理について、図３のフローチャートに基づいて説明す
る。2-2. Analysis Processing Hereinafter, with respect to an example of the colorimetric imaging method or the colorimetric imaging apparatus according to the present invention, analysis processing for calculating a coefficient for converting image data unique to the digital camera 2 into colorimetric image data will be described with reference to the flowchart of FIG. It will be described based on the following.
【００３４】（フローチャートのｓ８）デジタルカメラ
で標準板を含むシーンを撮影した画像データが記載され
たファイルを、通信線で接続されたデジタルカメラから
入力し、計算機３へ記録する。(S8 in the flowchart) A file in which image data obtained by shooting a scene including a standard board by a digital camera is input from a digital camera connected via a communication line, and is recorded in the computer 3.
【００３５】（フローチャートのｓ９）標準板の画像デ
ータをモニターへ表示し、撮影された画像内の標準板の
位置をユーザに指定させ、この指定位置より特定される
各色票内の中心付近の一定領域の画素について（例え
ば）3 チャンネル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）それぞれの平均値を計
算し、（例えば）２４個の色票に対応した階調値； ｇRj ，ｇGj ，ｇBj から成る、例えば合計７２個の階調値データを得る。こ
こで添字ｊは色票番号である。尚、チャンネルは前記
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の３チャンネルが最も一般的である。(S9 in the flowchart) The image data of the standard plate is displayed on the monitor, and the position of the standard plate in the photographed image is designated by the user. The average value of each of the three channels (R, G, B) is calculated for the pixels in the area (for example), and gradation values corresponding to (for example) 24 color patches ; g Rj , g Gj , g Bj For example, a total of 72 tone value data are obtained. Here, the subscript j is a color chart number. The most common channels are the three channels (R, G, B).
【００３６】（フローチャートのｓ１０）全色票に対応
した（例えば）３×２４個の階調値データから、あらか
じめ記録してあるデジタルカメラ２の適正応答範囲内に
ないデータｎ0 個を除き、全部でｎ個〔＝（７２−
ｎ0 ）個〕の階調値データを得る。[0036] (the flowchart in s10) corresponding to all the color chart (for example) from 3 × 24 pieces of gradation value data, except for the prerecorded no data n 0 or within the appropriate response range of the digital camera 2 are, N [= (72−
n 0 )] gradation value data.
【００３７】（フローチャートのｓ１１）デジタルカメ
ラ２への入射光のエネルギー量とデジタルカメラ２が出
力する階調値との非線形な関係を関数Ｆ（ｘ）としてあ
らかじめ記録した階調特性データによって、ｎ個の階調
値データを、エネルギー量に線形で０〜１に標準化され
た線形階調値データ；(S11 in the flowchart) n is obtained by using gradation characteristic data in which a nonlinear relationship between the energy amount of light incident on the digital camera 2 and the gradation value output from the digital camera 2 is recorded as a function F (x) in advance. Linear tone value data linearized in energy amount and standardized to 0 to 1 by the number of tone value data;
【００３８】[0038]
【数１】 (Equation 1)
【００３９】（ここで ｉ：チャンネル（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）， ｊ：色票番号 ）へ変換する。(Where i: channel (R, G,
B), j: color chart number).
【００４０】（フローチャートのｓ１２）標準板を撮影
した際にデジタルカメラで設定した露光条件であるシャ
ッタースピード（ｔ）と絞り値（ｆ）とを、画像データ
が記録されたファイルから読み込み、ｎ個の線形階調値
データをこれらの露光条件によりシャッタースピード１
あたりかつ絞り値１あたりの階調値に標準化し、応答値
データ(S12 in the flowchart) The shutter speed (t) and the aperture value (f), which are the exposure conditions set by the digital camera when the standard plate was photographed, are read from the file in which the image data is recorded, and n The linear gradation value data of the shutter speed 1
And the response value data
【００４１】[0041]
【数２】 (Equation 2)
【００４２】とし、これらをｎ次元の１列の応答値ベク
トルAnd these are n-dimensional one-column response value vectors.
【００４３】[0043]
【数３】 (Equation 3)
【００４４】で表す。## EQU1 ##
【００４５】（フローチャートのｓ１３）あらかじめ記
録してある、デジタルカメラ２の入射光の分光エネルギ
ー（例えば）波長域３８０〜７８０ｎｍの範囲で５ｎｍ
間隔に対する応答値の関係を記述した３チャンネルそれ
ぞれの分光感度特性データ； ｃi （λ） と、標準板上の全色票の分光反射率をやはり３８０〜７
８０ｎｍの範囲で５ｎｍ間隔で記述した２４個の分光反
射率データ； ｓj （λ） と、照明光の分光分布をｄ次元で表現するためのｄ個の
基底関数； ｂk （λ） とから、ｎ行×ｄ列の説明変数行列；(S13 in the flowchart) The spectral energy (for example) of the incident light of the digital camera 2 recorded in advance is 5 nm in the wavelength range of 380 to 780 nm.
The spectral sensitivity characteristic data of each of the three channels describing the relationship of the response value to the interval; c i (λ) and the spectral reflectances of all the color patches on the standard plate are also 380 to 7
24 spectral reflectance data described at intervals of 5 nm in a range of 80 nm; s j (λ); and d basis functions for expressing the spectral distribution of illumination light in d dimensions; b k (λ) , N rows × d columns explanatory variable matrix;
【００４６】[0046]
【数４】 (Equation 4)
【００４７】を次のように作成する。Is created as follows.
【００４８】[0048]
【数５】 (Equation 5)
【００４９】[0049]
【数６】 (Equation 6)
【００５０】 λ： 波長（λ1 ，λ2 ，λ3 ，‥‥，λ81） Ｂ： 各列が基底関数ｂk ( λ )を示す基底関数ベクト
ル（８１行×ｄ列）Λ: wavelength (λ 1, λ 2, λ 3, ‥‥, λ 81) B: basis function vector (81 rows × d columns) in which each column indicates a basis function b k (λ)
【００５１】（フローチャートのｓ１４）照明の分光分
布をｄ個の基底関数； ｂk （λ） の線形結合で表すためのｄ個の重み係数から成る重みベ
クトルを(S14 in the flowchart) A weight vector composed of d weight coefficients for expressing the spectral distribution of illumination by a linear combination of d basis functions; bk (λ)
【００５２】[0052]
【数７】 (Equation 7)
【００５３】とすると、応答値ベクトル；Then, a response value vector;
【００５４】[0054]
【数８】 (Equation 8)
【００５５】は、Is
【００５６】[0056]
【数９】 (Equation 9)
【００５７】と表わすことができることから、説明変
数；As an explanatory variable,
【００５８】[0058]
【数１０】 (Equation 10)
【００５９】に対して、応答値ベクトル；A response value vector;
【００６０】[0060]
【数１１】 [Equation 11]
【００６１】を目的変数とした線形重回帰分析を施し、
得られた偏回帰係数を重みベクトルA linear multiple regression analysis was performed using
The obtained partial regression coefficient is used as a weight vector.
【００６２】[0062]
【数１２】 (Equation 12)
【００６３】とする。但し、照明の分光分布を基底関数
の線形結合で表すための次数ｄは、適正応答範囲内の応
答値の数ｎより小さくなければならない。Assume that: However, the order d for expressing the spectral distribution of illumination by a linear combination of basis functions must be smaller than the number n of response values within an appropriate response range.
【００６４】（フローチャートのs １５）ｄ個の基底関
数を収めた基底関数行列；(S15 in the flowchart) A basis function matrix containing d basis functions;
【００６５】[0065]
【数１３】 (Equation 13)
【００６６】とｄ次元の重みベクトルAnd a d-dimensional weight vector
【００６７】[0067]
【数１４】 [Equation 14]
【００６８】とにより、By the above,
【００６９】[0069]
【数１５】 (Equation 15)
【００７０】を計算し、未知であった照明光の分光分布
データを、３８０〜７８０ｎｍの範囲の５ｎｍ間隔で合
計８１個の分光分布の推定値を収めたベクトルThe spectral distribution data of the illumination light, which was unknown, was calculated by dividing the spectral distribution data of the unknown illumination light into a vector containing a total of 81 estimated values of the spectral distribution at intervals of 5 nm in a range of 380 to 780 nm.
【００７１】[0071]
【数１６】 (Equation 16)
【００７２】として得る。Is obtained.
【００７３】（フローチャートのｓ１６）波長域３８０
〜７８０ｎｍの範囲で５ｎｍ間隔で記述したＣＩＥ１９
３１の２°視野の標準観測者の等色関数；(S16 in the flowchart) Wavelength range 380
CIE19 described at 5-nm intervals in the range of -780 nm
31 observer color matching functions for 2 ° field of view;
【００７４】[0074]
【数１７】 [Equation 17]
【００７５】から等色関数行列；From a color matching function matrix;
【００７６】[0076]
【数１８】 (Equation 18)
【００７７】を次のように作成する。Is created as follows.
【００７８】[0078]
【数１９】 [Equation 19]
【００７９】（フローチャートのｓ１７）デジタルカメ
ラ２の分光感度特性データ； Ｃi （λ） からカメラ分光感度行列；(S17 in the flowchart) Spectral sensitivity characteristic data of the digital camera 2; Camera spectral sensitivity matrix from C i (λ);
【００８０】[0080]
【数２０】 (Equation 20)
【００８１】を次のように作成する。Is created as follows.
【００８２】[0082]
【数２１】 (Equation 21)
【００８３】（フローチャートのｓ１８）また、３×３
の重み係数からなる重みベクトルを(S18 in the flowchart) Also, 3 × 3
Weight vector consisting of
【００８４】[0084]
【数２２】 (Equation 22)
【００８５】とすると、デジタルカメラ２の分光感度特
性と推定された照明の分光特性と標準観測者の等色関数
の関係は、Then, the relationship between the spectral sensitivity characteristic of the digital camera 2, the estimated spectral characteristic of the illumination, and the color matching function of the standard observer is as follows.
【００８６】[0086]
【数２３】 (Equation 23)
【００８７】と、表わすことができるから、等色関数行
列と推定された照明の分光特性を収めた行列から、From the matrix containing the spectral characteristics of the illumination estimated as the color matching function matrix,
【００８８】[0088]
【数２４】 (Equation 24)
【００８９】を第二の目的変数行列として作成する。Is created as a second objective variable matrix.
【００９０】（フローチャートのｓ１９）デジタルカメ
ラ２の分光感度特性を収めた行列と推定された照明の分
光特性を収めた行列から第二の説明変数行列である(S19 in the flowchart) A second explanatory variable matrix is obtained from the matrix containing the spectral sensitivity characteristics of the digital camera 2 and the matrix containing the estimated illumination spectral characteristics.
【００９１】[0091]
【数２５】 (Equation 25)
【００９２】を作成する。Is created.
【００９３】（フローチャートのｓ２０）線形重回帰分
析を施し、３×３の重み係数からなる重みベクトル(S20 in the flowchart) A weight vector composed of 3 × 3 weight coefficients is obtained by performing a linear multiple regression analysis.
【００９４】[0094]
【数２６】 (Equation 26)
【００９５】を得る。Is obtained.
【００９６】２−３．画像変換処理 以下、本発明に関わる測色撮像方法あるいは測色撮像装
置の一例について、解析処理で計算された測色変換係数
である３×３の重み係数からなる重みベクトル、2-3. Image Conversion Processing Hereinafter, with respect to an example of the colorimetric imaging method or the colorimetric imaging apparatus according to the present invention, a weight vector including a 3 × 3 weight coefficient, which is a colorimetric conversion coefficient calculated in the analysis processing,
【００９７】[0097]
【数２７】 [Equation 27]
【００９８】を用い、デジタルカメラ２からの画像ファ
イルの画像データを測色データへ変換する画像変換処理
について図４のフローチャートに基づいて説明する。An image conversion process for converting image data of an image file from the digital camera 2 into colorimetric data using the digital camera 2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００９９】（フローチャートのｓ２１）デジタルカメ
ラ２からの画像ファイルの３チャンネル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
の画像データを、(S21 in the flowchart) Three channels (R, G, B) of the image file from the digital camera 2
Image data
【０１００】[0100]
【数２８】 [Equation 28]
【０１０１】（ここで、ｏ：画素番号）とすると、入射
光のエネルギー量とデジタルカメラ２の出力階調値の関
係を記述した関数Ｆ（ｘ）を用い、画像データを、エネ
ルギー量に線形で０〜１に標準化された線形画像デー
タ；Assuming that (o: pixel number), image data is linearly converted to energy using a function F (x) describing the relationship between the energy of incident light and the output gradation value of the digital camera 2. Linear image data normalized to 0 to 1;
【０１０２】[0102]
【数２９】 (Equation 29)
【０１０３】（ここで ｉ：チャンネル（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）， ｏ：画素番号 ）へ変換する。(Where i: channel (R, G,
B), o: pixel number).
【０１０４】（フローチャートのｓ２２）測色変換係数
を記述した測色変換ベクトル(S22 in the flowchart) A colorimetric conversion vector describing a colorimetric conversion coefficient
【０１０５】[0105]
【数３０】 [Equation 30]
【０１０６】を用いて、線形画像データを測色データ；Using the linear image data as the colorimetric data,
【０１０７】[0107]
【数３１】 (Equation 31)
【０１０８】を得る。Is obtained.
【０１０９】＜３．変形例＞以上本発明に関わる推定方
法及び推定装置について例を挙げてその実施形態を説明
したが、それ以外にも例えば次のような変形例も考えら
れる。<3. Modifications> Although the embodiment has been described above with reference to examples of the estimating method and the estimating apparatus according to the present invention, the following modified examples are also conceivable.
【０１１０】（ａ）解析手段が出力する照明光の分光特
性データとしては、分光分布データである必要はなく、
分光特性に対応するその他の値もしくは分光分布データ
から計算される値でも好ましい。 （ｂ）解析手段において、標準板を撮影した際の露光条
件を使用しなくても、照明光の相対的な分光特性を解析
し、出力することも好ましい。(A) The spectral characteristic data of the illumination light output by the analyzing means need not be spectral distribution data.
Other values corresponding to spectral characteristics or values calculated from spectral distribution data are also preferable. (B) It is also preferable that the analysis means analyzes and outputs the relative spectral characteristics of the illumination light without using the exposure conditions when the standard plate was photographed.
【０１１１】（ｃ）色票によっては撮像応答値が撮像系
の適正な応答範囲にない場合があるが、同一の撮像手段
によって異なる露光条件で撮像した異なる撮像応答値を
解析手段で適切に利用することも好ましい。 （ｄ）標準板上の色票の数、照明の分光分布を基底関数
で表すための次数、扱う全ての分光データの波長範囲、
扱う全ての分光データの波長間隔などは固定ではなく、
適正な推定精度を得られる範囲内であれば、必要に応じ
て選択することも好ましい。 （ｅ）標準板上の色票の分光反射率の組み合わせは、用
途や目的に応じて推定精度を高めるために最適化するこ
とも好ましい。(C) Depending on the color chart, the imaging response value may not be within the appropriate response range of the imaging system. However, the different imaging response values captured by the same imaging unit under different exposure conditions are appropriately used by the analysis unit. It is also preferable to do so. (D) the number of color chips on the standard plate, the order for expressing the spectral distribution of illumination by a basis function, the wavelength range of all the spectral data to be handled,
The wavelength intervals of all the spectral data to be handled are not fixed,
It is also preferable to select as needed as long as it is within a range where an appropriate estimation accuracy can be obtained. (E) It is also preferable that the combination of the spectral reflectances of the color patches on the standard plate be optimized in order to increase the estimation accuracy according to the application and purpose.
【０１１２】（ｆ）固定した露光条件により撮像する場
合には、解析手段において露光条件による標準化の補正
を、敢えて施さないことも好ましい。(F) When an image is taken under a fixed exposure condition, it is preferable that the analysis means does not dare to correct the standardization by the exposure condition.
【０１１３】（ｇ）解析手段において、露光条件による
標準化の補正は、撮像応答値ではなく説明変数の方に施
すことも好ましい。 （ｈ）解析手段において、ＣＩＥ１９３１の２°視野標
準観測者の等色関数の代わりに、ＣＩＥ１９６４の１０
°視野補助標準観測者の等色関数を用いることも好まし
い。 （ｉ）標準板の画像データには撮像系のノイズ成分が含
まれている。その為、解析手段の中に、色票部をサンプ
リングした後の各種分析値から又は画像データから、ノ
イズ成分を除去（若しくは低減）する処理を組み込んで
おくことも好ましい。(G) In the analysis means, it is preferable that the correction of the standardization based on the exposure condition is performed not on the imaging response value but on the explanatory variable. (H) In the analysis means, instead of the color matching function of the CIE 1931 2 ° field-of-view standard observer, the CIE 1964 10
° It is also preferable to use the color matching function of the visual field auxiliary standard observer. (I) The image data of the standard plate contains noise components of the imaging system. For this reason, it is also preferable to incorporate a process of removing (or reducing) noise components from various analysis values after sampling the color chart portion or from image data in the analysis means.
【０１１４】（ｊ）解析手段において、入力する露光条
件は、画像データを含むファイルから入力するのではな
く、デジタルカメラから露光条件を直接入力するとか、
あるいはユーザが入力する、という事も好ましい。 （ｋ）解析手段において、使用する標準板の指定位置の
情報をユーザが入力する事を必要とせず、画像データを
自動的に分析し標準板の指定位置を検出する処理を行な
うよう機能を解析手段の中へ組み込むことも好ましい。 （ｌ）解析手段は、必ずしも電子計算機（コンピュー
タ）を用意しなくても、独立した専用の装置を設けた
り、あるいはマイコンをデジタルカメラの中に撮像系と
一体で組み込んでおくことも好ましい。(J) In the analysis means, the exposure conditions to be inputted are not inputted from a file containing image data, but are directly inputted from a digital camera.
Alternatively, it is also preferable that the user inputs. (K) Analyzing the function in the analyzing means so that the user does not need to input information on the designated position of the standard plate to be used, but automatically analyzes the image data and detects the designated position of the standard plate. It is also preferred to incorporate it into the means. (L) It is also preferable to provide an independent dedicated device or to incorporate a microcomputer into a digital camera integrally with an imaging system without necessarily preparing an electronic computer (computer).
【０１１５】（ｍ）画像変換手段は、必ずしも解析手段
に用いた電子計算機（コンピュータ）によって行なう必
要はなく、この画像変換は別の計算機によって行なって
も良いし、これら変換機能を独立した専用の装置を設け
たり、デジタルカメラの中に撮像系と一体で組み込んで
おくことも好ましい。(M) The image conversion means does not necessarily need to be performed by the electronic computer (computer) used for the analysis means, and this image conversion may be performed by another computer, or these conversion functions may be performed independently by dedicated computers. It is also preferable to provide a device or to integrate the device with the imaging system in a digital camera.
【０１１６】（ｎ）撮像系は、必ずしもデジタルスチル
カメラではなくてもよく、例えばデジタルビデオカメラ
か又はフィルム撮影用カメラと、イメージスキャナとを
組み合わせて利用するなど、画像データを取得できる技
術であるならばデジタルスチルカメラ以外の機器を利用
することも好ましい。(N) The imaging system is not necessarily a digital still camera, and is a technology that can acquire image data, for example, using a digital video camera or a film shooting camera in combination with an image scanner. Then, it is preferable to use a device other than the digital still camera.
【０１１７】（ｏ）設定手段として挙げた前記の例は、
撮像手段と一体となったデジタルカメラであるが、必ず
しも設定手段が撮像手段と一体に組み立てられている必
要はなく、撮像手段以外の部分、例えば電子計算機に装
備されていることも好ましい。(O) The above example given as the setting means is as follows:
Although the digital camera is integrated with the imaging means, the setting means does not necessarily need to be assembled integrally with the imaging means, and is preferably provided in a portion other than the imaging means, for example, an electronic computer.
【０１１８】（ｐ）前記の例では、回帰分析としては線
形な重回帰分析を挙げているが、例えば、照明光の分光
特性が基底ベクトルと非線形な関係にある場合や、解析
手段において画像のデータに線形化をほどこさない場合
などには、適宜、非線形な回帰分析を行うことが好まし
い場合もある。 （ｑ）本実施例において行う回帰分析では、標準板上の
各色票に対する撮像系の各チャンネルの応答値の重みを
一様に扱っているが、例えば、撮像系の特定の応答値が
照明光の分光特性と相関が低いような場合には、標準板
上の色票や撮像系のチャンネルによって異なる重みを置
いた回帰分析を行うことも好ましい。(P) In the above example, a linear multiple regression analysis is used as the regression analysis. For example, when the spectral characteristic of the illumination light is nonlinear with the base vector, In some cases, such as when data is not subjected to linearization, it may be preferable to perform nonlinear regression analysis as appropriate. (Q) In the regression analysis performed in the present embodiment, the weight of the response value of each channel of the imaging system for each color chart on the standard plate is uniformly treated. In the case where the correlation with the spectral characteristic is low, it is also preferable to perform regression analysis with different weights depending on the color chart on the standard plate and the channel of the imaging system.
【０１１９】（ｒ）照明光の分光特性を特定の次元で表
現するための基底関数については、解析手段が、異なる
複数の光源の種類毎にそれぞれ異なる基底関数を保持し
ておき、推定誤差などを利用して光源の種類を適切に選
択する機能も備えておくことによって、その選択結果に
対応した、より適切な基底関数を用いて照明光の分光特
性を推定できるようにすることも好ましい。(R) Regarding the basis function for expressing the spectral characteristics of the illumination light in a specific dimension, the analysis means holds different basis functions for each of a plurality of different light sources, and estimates errors and the like. It is also preferable to provide a function of appropriately selecting the type of light source by using the function, so that the spectral characteristics of the illumination light can be estimated using a more appropriate basis function corresponding to the selection result.
【０１２０】（ｓ）上記変形例（ｒ）に示した「光源の
種類を適切に選択する機能」を備えておく場合、解析手
段が出力する照明光の分光特性データとしては、「光源
の種類を適切に選択する機能」が同定する光源の種類で
あってもよい。(S) In the case where the “function of appropriately selecting the type of light source” shown in the modification (r) is provided, the spectral characteristic data of the illuminating light output by the analyzing means includes “type of light source”. May be the type of the light source identified by the function of appropriately selecting the light source.
【０１２１】[0121]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
空間内の測定対象とする位置に標準板を設置し、空間内
の測定点とする位置から撮像手段を用いて標準板を撮影
することによって得られる画像を、照明光の分光特性を
特定の次元で表現するための基底関数，撮像手段の撮像
特性データ，及び標準板の各色票表面の分光反射率デー
タ、に基づいて解析することにより、空間内の測定対象
とする位置の照明光の分光特性を推定し、撮像手段を用
いて得られた画像データを測色データへ変換できる測色
変換係数を算出し、前記の画像データを測色データへ変
換できる。これによって前記のような専用の照明光の分
光特性測定機器を敢えて用いることも無く、撮像で得ら
れた画像データを測色データへ変換する方法および装置
を提供することが出来た。As described above, according to the present invention,
An image obtained by installing a standard plate at a position to be measured in a space and photographing the standard plate from the position to be measured in the space by using an image pickup means is used to determine a spectral characteristic of illumination light to a specific dimension. The spectral characteristics of the illumination light at the position to be measured in the space are analyzed by analyzing based on the basis function for expressing by the equation, the imaging characteristic data of the imaging means, and the spectral reflectance data of the surface of each color chart of the standard plate. Is estimated, a colorimetric conversion coefficient capable of converting image data obtained by using the imaging means into colorimetric data is calculated, and the image data can be converted into colorimetric data. As a result, a method and apparatus for converting image data obtained by imaging into colorimetric data can be provided without intentionally using the dedicated illumination light spectral characteristic measuring device as described above.
【図１】本発明に関わる測色撮像装置の一例について、
その概略構成を模式的に示す説明図。FIG. 1 shows an example of a colorimetric imaging apparatus according to the present invention.
Explanatory drawing which shows the schematic structure typically.
【図２】本発明に関わる測色撮像装置の一例について、
その全体の動作を説明するフローチャート。FIG. 2 shows an example of a colorimetric imaging device according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating the entire operation.
【図３】本発明に関わる測色撮像装置の一例について、
解析手段が行う処理を説明するフローチャート。FIG. 3 shows an example of a colorimetric imaging device according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process performed by an analysis unit.
【図４】本発明に関わる測色撮像装置の一例について、
画像変換処理手段が行う処理を説明するフローチャー
ト。FIG. 4 shows an example of a colorimetric imaging device according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating processing performed by an image conversion processing unit.
１・・・標準板 ２・・・撮像手段（デジタルカメラ） ３・・・解析手段（電子計算機） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Standard board 2 ... Imaging means (digital camera) 3 ... Analysis means (electronic computer)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 9/64 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ ５Ｌ０９６ Ｆターム(参考） 2G020 AA04 AA08 DA17 DA34 DA65 5B057 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 DA01 DB02 DB06 DB09 DC25 5C066 AA01 AA11 AA15 BA20 CA01 DA09 EA13 EB01 EC01 FA02 HA02 KE07 KE17 KF05 KM01 KP05 5C077 LL17 MM27 MP01 MP08 PP31 5C079 HA15 JA25 LA02 NA25 5L096 AA02 GA38 JA11 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H04N 9/64 H04N 1/46 Z 5L096 F term (reference) 2G020 AA04 AA08 DA17 DA34 DA65 5B057 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 DA01 DB02 DB06 DB09 DC25 5C066 AA01 AA11 AA15 BA20 CA01 DA09 EA13 EB01 EC01 FA02 HA02 KE07 KE17 KF05 KM01 KP05 5C077 LL17 MM27 MP01 MP08 PP31 5C079 HA15 JA25 LA02 NA25 5L096 AA02 GA38 JA11
Claims (8)
上に配した標準板を、分光特性を求めたい照明光が照射
する空間内の所望する位置に設置し、該標準板の複数の
色票を撮像系により撮像した画像データを用いて、該標
準板を照射する照明光の分光特性を推定し、 推定した分光特性と撮像系の分光感度特性とを用いて、
撮像系により撮像した空間の画像データを、撮像した空
間の測色値へと変換する変換係数を求める測色変換係数
算出方法であって、 （イ）前記標準板上の各色票に対応する撮像応答値を前
記画像データから抽出して目的変数を作成する目的変数
作成ステップ； （ロ）前記目的変数作成ステップに対して、それの前後
いずれかの順序で行なうかあるいはそれと並行して行
い、前記照明光の分光特性を特定の次元で表現するため
の基底関数、前記標準板上の各色票の分光反射率、およ
び前記撮像系の分光感度特性を用いて、説明変数を作成
する説明変数作成ステップ； （ハ）前記目的変数と説明変数とを用いて最適化法を施
すことにより、前記標準板を照射する照明光の分光特性
を表現する最適解を得る分析ステップ； （ニ）前記最適解を、所望する表現形式の分光特性に変
換して、前記標準板を照射する照明光の分光特性を表す
値を算出する変換ステップ；によって前記照明光の分光
特性を推定し、 次いで、 （ホ）前記照明光の分光特性を表す値と前記撮像系の分
光特性から第二の説明変数を作成する第二の説明変数作
成ステップ； （ヘ）前記第二の説明変数作成ステップに対して、それ
の前後いずれかの順序で行なうかあるいはそれと並行し
て行い、前記照明光の分光特性を表す値と人の視感度特
性から第二の目的変数を作成する第二の目的変数作成ス
テップ； （ト）前記第二の目的変数と第二の説明変数とを用いて
最適化法を施すことにより、撮像応答値を測色値表現す
る第二の最適解を得る測色値表現分析ステップ； 以上の（イ）乃至（ト）のステップを全て具備すること
を特徴とする測色変換係数算出方法。1. A standard plate on which a plurality of color patches having different spectral reflectances are arranged on the same surface is installed at a desired position in a space irradiated with illumination light whose spectral characteristics are to be obtained. Estimating the spectral characteristics of the illumination light illuminating the standard plate using image data obtained by imaging a plurality of color patches with an imaging system, and using the estimated spectral characteristics and the spectral sensitivity characteristics of the imaging system,
A colorimetric conversion coefficient calculation method for calculating a conversion coefficient for converting image data of a space imaged by an imaging system into a colorimetric value of the imaged space, comprising: (a) imaging corresponding to each color chart on the standard plate An objective variable creating step of creating an objective variable by extracting a response value from the image data; (b) performing the objective variable creating step in any order before, after, or in parallel therewith, An explanatory variable creating step of creating an explanatory variable using a basis function for expressing spectral characteristics of illumination light in a specific dimension, a spectral reflectance of each color chart on the standard plate, and a spectral sensitivity characteristic of the imaging system. (C) an analysis step of performing an optimization method using the objective variable and the explanatory variable to obtain an optimal solution representing a spectral characteristic of illumination light illuminating the standard plate; , Place Converting the spectral characteristics into a desired expression form and calculating a value representing the spectral characteristics of the illumination light illuminating the standard plate; and estimating the spectral characteristics of the illumination light. A second explanatory variable creating step of creating a second explanatory variable from a value representing the spectral characteristic of light and the spectral characteristic of the imaging system; (f) either before or after the second explanatory variable creating step A second objective variable creating step of creating a second objective variable from a value representing the spectral characteristic of the illumination light and the human visual sensitivity characteristic, which is performed in parallel with or in parallel with the above order; A colorimetric value expression analysis step of obtaining a second optimal solution for colorimetrically expressing the imaging response value by performing an optimization method using the second objective variable and the second explanatory variable; Have all the steps of Colorimetric conversion coefficient calculation method according to claim.
て、それの前後いずれかの順序で行なうかあるいはそれ
と並行して行い、照明光の種類を判別し、判別された種
類の照明光がもつ分光特性を特定の次元で表現するため
の基底関数を選択する基底関数選択ステップ； 前記（イ）〜（ハ）のステップ、及び（チ）のステッ
プ、次いで前記（ニ）〜（ト）のステップを行なうこと
を特徴とする請求項１に記載の測色変換係数算出方法。And (h) performing the analysis step of (c) in any order before or after the analysis step or in parallel therewith to determine the type of illumination light, and determine the type of illumination light determined. A basis function selection step of selecting a basis function for expressing a spectral characteristic of light in a specific dimension; the steps (a) to (c), the step (h), and then the steps (d) to (g) 2. The method according to claim 1, wherein the step (c) is performed.
上に配した標準板を、分光特性を求めたい照明光が照射
する空間内の所望する位置に設置し、該標準板の複数の
色票を撮像系により撮像した画像データを用いて、該標
準板を照射する照明光の分光特性を推定し、推定した分
光特性と撮像系の分光感度特性とを用いて、撮像系によ
り撮像した空間の画像データを、撮像した空間の測色値
へと変換する変換係数を求め、該変換係数を用いて撮像
系により撮影された空間の画像データを、測色画像デー
タへ変換する測色的撮像方法であって、 （リ）前記第二の最適解から、前記撮像系により撮像し
た画像データを測色画像データへ変換する変換ステッ
プ； 前記（イ）〜（ト）によって得られた変換係数を取得
し、前記（リ）のステップを行なうか、または、前記
（イ）〜（ハ）、（チ）、及び（ニ）〜（ト）によって
得られた変換係数を取得し、前記（リ）のステップを行
なうことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載
の測色的撮像方法。3. A standard plate on which a plurality of color patches having different spectral reflectances are arranged on the same surface is installed at a desired position in a space irradiated with illumination light whose spectral characteristics are to be obtained. Using image data obtained by imaging a plurality of color patches by the imaging system, the spectral characteristics of the illumination light illuminating the standard plate are estimated, and the estimated spectral characteristics and the spectral sensitivity characteristics of the imaging system are used by the imaging system. A conversion coefficient for converting the image data of the captured space into a colorimetric value of the captured space is obtained, and the image data of the space captured by the imaging system is converted to colorimetric image data using the conversion coefficient. A color imaging method, comprising: (i) a conversion step of converting the image data captured by the imaging system into colorimetric image data from the second optimal solution; Obtain the conversion coefficient and execute the step (i). Or acquiring the transform coefficients obtained by the above (a) to (c), (h), and (d) to (g), and performing the step (i). 3. The colorimetric imaging method according to any one of 1 and 2.
分光特性を推定し、該空間の照明下で撮影された撮像系
固有の画像データを、測色値に基づくデータへ変換する
係数を算出する測色的撮像装置であって、 （ヌ）分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配
した標準板を前記所望の位置に設置した場合に、該標準
板を撮像可能であり、その撮像系の入射光に対する分光
感度特性が既知であり、且つ撮像された該複数の色票の
画像データを記録可能である撮像手段； （ル）撮像された前記標準板の画像データから、前記照
明光の分光特性の推定値を算出する解析手段； （ヲ）前記照明光の分光特性の推定値、撮像系の入射光
に対する分光感度特性、および人の視感度特性を用い
て、撮影された撮像系固有の前記画像データを測色画像
データへ変換する係数を算出する変換係数算出手段；以
上の（ヌ）乃至（ヲ）を全て具備することを特徴とする
測色変換係数算出装置。4. A coefficient for estimating a spectral characteristic of illumination light for irradiating a desired position in a space and converting image data unique to an imaging system photographed under illumination of the space into data based on a colorimetric value. A colorimetric imaging apparatus that calculates a colorimetric image of a standard plate in which a plurality of color patches having different spectral reflectances are arranged on the same surface and installed at the desired position. Imaging means that is capable of recording the image data of the plurality of color patches captured, the spectral sensitivity characteristics of the imaging system with respect to incident light being known, and being able to record the image data of the plurality of color patches; Analysis means for calculating an estimated value of the spectral characteristic of the illumination light from the data; (ヲ) using an estimated value of the spectral characteristic of the illumination light, a spectral sensitivity characteristic of the imaging system with respect to incident light, and a human visual sensitivity characteristic. A captured colorimetric image of the image data specific to the imaging system Colorimetric conversion coefficient calculation apparatus characterized by comprising any more (j) to (wo); conversion coefficient calculation means for calculating a coefficient for converting into over data.
又は、請求項１の（イ）乃至（ハ）及び請求項２の
（チ）のステップによる方法によって、前記照明光の分
光特性の推定値を算出し、 前記（ヲ）の変換係数算出手段は、 請求項１の（ホ）乃至（ト）のステップに記載された方
法によって変換係数を算出すること、を特徴とする請求
項４に記載の測色変換係数算出装置。5. The method according to claim 1, wherein the analyzing means comprises:
Alternatively, an estimated value of the spectral characteristic of the illumination light is calculated by the method according to the steps (a) to (c) of claim 1 and (h) of claim 2; The colorimetric conversion coefficient calculation apparatus according to claim 4, wherein the conversion coefficient is calculated by the method described in the steps (e) to (g) of claim 1.
分光特性を推定し、その空間の照明下で撮影された撮像
系固有の画像データを測色に基づく値へ変換する変換係
数を算出し、撮像された画像データを該変換係数を用い
て変換する測色的撮像装置であって、 （ヌ）分光反射率が異なる複数の色票を同一の面上に配
した標準板を前記所望の位置に設置した場合に、該標準
板を撮像可能であり、その撮像系の入射光に対する分光
感度特性が既知であり、且つ撮像された該複数の色票の
画像データを記録可能である撮像手段； （ル）撮像された前記複数の色票の画像データから、前
記照明光の分光特性の推定値を算出する解析手段； （ヲ）前記照明光の分光特性の推定値、撮像系の入射光
に対する分光感度特性、および人の視感度特性を用い
て、撮影された撮像系固有の画像データを測色画像デー
タへ変換する変換係数を算出する変換係数算出手段； （ワ）撮影された撮像系固有の画像データを前記変換係
数を用いて測色画像データへ変換する画像変換処理手
段； 以上の（ヌ）〜（ヲ）を全て具備することを特徴とする
測色的撮像装置。6. A conversion coefficient for estimating a spectral characteristic of illumination light for irradiating a desired position in a space and converting image data unique to an imaging system captured under illumination of the space into a value based on colorimetry. A colorimetric imaging device that calculates and converts captured image data using the conversion coefficient, wherein (nu) a standard plate on which a plurality of color patches having different spectral reflectances are arranged on the same surface. When installed at a desired position, the standard plate can be imaged, the spectral sensitivity characteristics of the imaging system with respect to incident light are known, and the image data of the plurality of color chips that have been imaged can be recorded. (I) analysis means for calculating an estimated value of the spectral characteristic of the illumination light from the image data of the plurality of color patches captured; (ヲ) an estimated value of the spectral characteristic of the illumination light; Using spectral sensitivity characteristics to incident light and human luminosity characteristics Conversion coefficient calculating means for calculating a conversion coefficient for converting captured image-system-specific image data into colorimetric image data; and (c) capturing captured image-system-specific image data using the conversion coefficient. Image conversion processing means for converting data into data; A colorimetric imaging device comprising all of the above (nu) to (ヲ).
する測色的変換装置であって、 （カ）請求項４又は５のいずれかに記載の変換係数算出
装置によって算出された変換係数を読み込む変換係数読
み込み手段； （ヨ）読み込んだ前記変換係数を記憶する変換係数記憶
手段； （タ）撮像系によって撮影された画像データを読み込む
撮影データ読み込み手段； （レ）読み込んだ画像データを、前記変換係数によって
測色画像データへ変換する画像変換処理手段； 以上の（カ）乃至（レ）を全て具備することを特徴とす
る測色的変換装置。7. A colorimetric conversion device for converting captured image data into colorimetric data, wherein: (f) a conversion coefficient calculated by the conversion coefficient calculation device according to claim 4 or 5. (F) conversion coefficient storage means for storing the read conversion coefficient; (v) imaging data reading means for reading image data captured by the imaging system; Image conversion processing means for converting into colorimetric image data by the conversion coefficient; a colorimetric conversion device comprising all of the above (f) to (d).
上に配した標準板を、分光特性を求めたい照明光が照射
する空間内の所望する位置に設置し、該標準板の複数の
色票を撮像系により撮像した画像データを用いて、該標
準板を照射する照明光の分光特性を推定し、 推定した分光特性と撮像系の分光感度特性とを用いて、
撮像系により撮像した空間の画像データを、撮像した空
間の測色値へと変換する変換係数を求める測色変換プロ
グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な情報記録
媒体であって、 （ツ）前記標準板上の各色票に対応する撮像応答値を前
記画像データから抽出して目的変数を作成する目的変数
作成ステップ； （ネ）前記目的変数作成ステップに対して、それの前後
いずれかの順序で行なうかあるいはそれと並行して行
い、前記照明光の分光特性を特定の次元で表現するため
の基底関数、前記標準板上の各色票の分光反射率、およ
び前記撮像系の分光感度特性を用いて、説明変数を作成
する説明変数作成ステップ； （ナ）前記目的変数と説明変数とを用いて最適化法を施
すことにより、前記標準板を照射する照明光の分光特性
を表現する最適解を得る分析ステップ； （ラ）前記最適解を、所望する表現形式の分光特性に変
換して、前記標準板を照射する照明光の分光特性を表す
値を算出する変換ステップ； によって前記照明光の分光特性を推定し、次いで、 （ム）前記照明光の分光特性を表す値と前記撮像系の分
光特性から第二の説明変数を作成する第二の説明変数作
成ステップ； （ウ）前記第二の説明変数作成ステップに対して、それ
の前後いずれかの順序で行なうかあるいはそれと並行し
て行い、前記照明光の分光特性を表す値と人の視感度特
性から第二の目的変数を作成する第二の目的変数作成ス
テップ； （エ）前記第二の目的変数と第二の説明変数とを用いて
最適化法を施すことにより、撮像応答値を測色値表現す
る第二の最適解を得る測色値表現分析ステップ； 以上の（ツ）乃至（エ）のステップを全て具備すること
を特徴とする測色変換プログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な情報記録媒体。8. A standard plate on which a plurality of color patches having different spectral reflectances are arranged on the same surface is installed at a desired position in a space irradiated with illumination light whose spectral characteristics are to be obtained. Estimating the spectral characteristics of the illumination light illuminating the standard plate using image data obtained by imaging a plurality of color patches with an imaging system, and using the estimated spectral characteristics and the spectral sensitivity characteristics of the imaging system,
A computer-readable information recording medium storing a colorimetric conversion program for calculating a conversion coefficient for converting image data of a space imaged by an imaging system into a colorimetric value of the imaged space, An objective variable creating step of extracting an imaging response value corresponding to each of the above color patches from the image data to create an objective variable; (d) whether to perform the objective variable creating step in any order before or after the objective variable creating step Or, performed in parallel therewith, using a basis function for expressing the spectral characteristics of the illumination light in a specific dimension, the spectral reflectance of each color chart on the standard plate, and the spectral sensitivity characteristics of the imaging system, An explanatory variable creating step of creating a variable; (n) performing an optimization method using the objective variable and the explanatory variable to express a spectral characteristic of illumination light illuminating the standard plate. An analysis step of obtaining a solution; (b) a conversion step of converting the optimum solution into spectral characteristics of a desired expression form and calculating a value representing a spectral characteristic of illumination light illuminating the standard plate; E) estimating a spectral characteristic of the illumination light; and (m) creating a second explanatory variable from a value representing the spectral characteristic of the illumination light and the spectral characteristic of the imaging system; For the second explanatory variable creation step, this is performed in any order before or after that or in parallel therewith, and the second objective variable is created from the value representing the spectral characteristic of the illumination light and the human visibility characteristic. (D) a second optimal solution for expressing an imaging response value as a colorimetric value by performing an optimization method using the second objective variable and a second explanatory variable. Colorimetric value expression analysis step of obtaining; Of (Tsu) to (d) colorimetry conversion program recorded a computer-readable information recording medium characterized by comprising all the steps of.
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