JP2002185803A - カラー画像復元方法及び装置並びに該方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】昼光に準じた光源から著しくはずれた異種光源
で撮影した場合でも、グレイ及び全ての色を元の色と略
同等に再現する。 【解決手段】ｎを３以上の整数とし、輝線を有する、昼
光に準じた基準光源からはずれた異種光源を撮影光源と
して、被写体を撮影するカラー撮像装置のｎ個のセンサ
信号に対し、所定のｎ×ｎ行列を作用させて得られたｎ
個の信号と、予め定めたｎ個の所定の関数との線形和
で、前記被写体の分光反射率を推定し、これを用いて、
前記基準光源における前記被写体の測色値を復元するこ
とにより前記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、昼光あるいはこれ
に準じた基準光源から著しくずれた異種光源で、ネガフ
ィルム等の感光材料に撮影された画像に対し、色補正を
行いカラー画像を良好に再現する、カラー画像復元方法
及び装置並びに該方法を実行するためのプログラムを記
録した記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、野球場やサッカー場等のスポーツ
施設や展示場などにおいては、特殊な効果を演出するた
めに、昼光に準じた基準光源に代わり、蛍光灯、高圧水
銀ランプ、メタルハライドランプ等の異種光源が使用さ
れることが増えてきている。ところで、通常、カラーネ
ガフィルム等の感光材料は、昼光あるいはこれに準じた
基準光源に対して色再現が最適となるようになっている
ため、基準光源下において適正露光で感光材料に撮影さ
れたカラー画像を通常のフォトプリンタでプリントする
場合には、グレイバランスのとれた色再現の最適なプリ
ント画像を得ることができるが、基準光源から著しくは
ずれた異種光源に対しては、この前提が崩れ、適正な色
再現ができない。

【０００３】すなわち、これらの異種光源は非常に輝線
を有しており、このような異種光源で撮影した場合、撮
影された画像をそのまま再現すると画像全体が緑味や青
味等に強く色味づき、色も鮮やかさが失われた沈んだ色
となることが多い。例えば、タングステン光源で撮影さ
れた画像では赤味が強く、蛍光灯で撮影された画像では
緑味が強いなど、色味の強いプリントが得られる。

【０００４】このため、従来は、例えば、異種光源下の
撮影画像のＬＡＴＤ（大面積透過濃度）を基準光源下の
撮影画像のＬＡＴＤと比較し、プリントでの色味のずれ
分だけシフトさせるようにして、画像中のグレイ部分を
標準のグレイに仕上げるホワイトバランス補正を行うこ
とにより、グレイバランスのとれたプリントを作成する
ようにしていた。しかし、これだけでは、グレイにとっ
ては丁度よい補正であっても、個々の色にとっては補正
が強すぎたり、または弱すぎたりして満足な色再現が得
られない場合がある。そこで、このように補正が不十分
な場合には、さらに、色の彩度や色相を向上されるため
に、例えば３×３のマトリクスを作用させて色補正をす
るようにしている。このマトリクスの要素は、いくつか
の代表的な色について元の色に最も近くなるよう、最小
二乗法で決定する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のように、ホワイトバランス補正をした後、さらにマ
トリクス演算を行うという操作を行っても、元の色に近
づく色もある反面、逆に遠ざかる色もあり、全体として
調和のとれていない不満足な画像しか得られない場合が
多い、という問題があった。

【０００６】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、昼光に準じた基準光源から著しくはずれ
た、輝線を有する異種光源で撮影した場合であっても、
グレイ及び全ての色を元の色と略同等に再現することの
できるカラー画像復元方法及び装置並びに該方法を実行
するためのプログラムを記録した記録媒体を提供するこ
とを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第一の態様は、ｎを３以上の整数とし、輝
線を有する、昼光に準じた基準光源からはずれた異種光
源を撮影光源として、被写体を撮影するカラー撮像装置
のｎ個のセンサ信号に対し、所定のｎ×ｎ行列を作用さ
せて得られたｎ個の信号ａ1 、・・・、ａn と、予め定
めたｎ個の所定の関数ρ1(λ）、・・・、ρn(λ) と
の、次の式（１）による線形和 ρ（λ）＝ ａ1 ・ρ1(λ）＋・・・＋ａn ・ρn(λ) ・・・（１） で、前記被写体の分光反射率ρ（λ）を推定し、これを
用いて、前記基準光源における前記被写体の測色値を復
元することを特徴とするカラー画像復元方法を提供す
る。

【０００８】また、前記ｎ×ｎ行列は、ｉ＝１、・・
・、ｎ、ｊ＝１、・・・、ｎに対し、Ｐ（λ）を撮影光
源の分光エネルギー分布、Ｓi(λ）を前記センサの分光
感度分布とし、次の式（２） Ｍij ＝ ∫Ｐ（λ）Ｓi(λ）ρj(λ）ｄλ ・・・（２） で表されるＭijを要素とするｎ×ｎ行列の逆行列である
ことが好ましい。

【０００９】また、前記予め定めたｎ個の所定の関数ρ
1(λ）、・・・、ρn(λ) は、複数の所定の被写体の分
光反射率に対し、主成分分析を行った結果得られた各主
成分に対応する固有ベクトルであることが好ましい。

【００１０】また、前記センサの個数ｎを３〜６とする
ことが好ましい。

【００１１】また、同様に前記課題を解決するために、
本発明の第二の態様は、ｎを３以上の整数とし、輝線を
有する、昼光に準じた基準光源からはずれた異種光源を
撮影光源として、被写体を撮影するカラー撮影装置のｎ
個のセンサと、前記ｎ個のセンサからのｎ個の信号に対
して、所定のｎ×ｎ行列を作用させて、ｎ個の信号ａ1
、・・・、ａn を得る行列演算手段と、予め定めたｎ
個の所定の関数ρ1(λ）、・・・、ρn(λ) と、前記ｎ
個の信号ａ1 、・・・、ａn とから、次の式（３）によ
り ρ（λ）＝ ａ1 ・ρ1(λ）＋・・・＋ａn ・ρn(λ) ・・・（３） 前記被写体の分光反射率ρ（λ）を推定する分光反射率
推定手段と、前記推定された分光反射率ρ（λ）を用い
て、前記被写体の測色値を復元する復元手段と、を備え
たことを特徴とするカラー画像復元装置を提供する。

【００１２】また、同様に前記課題を解決するために、
本発明の第三の態様は、請求項１〜４のいずれかに記載
のカラー画像復元方法を実行するためのプログラムを記
録したことを特徴とする記録媒体を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るカラー画像復
元方法及び装置並びに該方法を実行するためのプログラ
ムを記録した記録媒体について、添付の図面に示される
好適実施形態を基に、詳細に説明する。

【００１４】本発明の特徴は、昼光に準じた基準光源か
ら著しくはずれた異種光源で撮影した場合であっても、
被写体の分光反射率を推定し、これを用いて基準光源に
おける測色値を復元することにある。まず、異種光源で
撮影した場合に生じる色情報の歪み及びその色の歪みを
補正し、所定光源におけるカラー画像を復元する方法の
原理について説明する。

【００１５】ところで、前述した従来技術で不満足な画
像しか得られなかった原因は、シーンを撮影する時点で
起きる色情報の歪み（欠落）を考慮していなかったため
である。通常のカラー撮像系は、昼光に準じた基準光源
を想定して設計してあるため、昼光から著しくはずれた
異種光源で撮影した場合、被写体の色は著しく歪んで記
録される。昼光に準じた基準光源は、略連続光源である
のに対し、異種光源は特定の波長域に強い輝線を有する
不連続光源であるのが一般的である。輝線とそれ以外の
部分では、光の強度が著しく異なるため、同じような色
で輝線波長域に高い反射率を有する被写体は、過度に強
く記録される。逆に輝線波長域から若干はずれた波長域
に同程度の高い反射率を有する被写体は、過度に弱く記
録されることとなる。このような撮影時に生じる歪みを
是正しない限り、３×３マトリクスをいくら作用させて
も満足できる画像を得ることは困難である。

【００１６】この色の歪みは、異種光源情報および被写
体情報を充分に活用することにより、以下説明するよう
に、きれいに取り去ることができる。撮影光源の分光エ
ネルギー分布をＰ（λ）とし、いま例えば、センサをＲ
ＧＢ信号を得る３つのセンサとし、ｉ＝Ｒ、Ｇ、Ｂとし
て各センサの分光感度をＳi(λ）とし、また、被写体の
分光反射率をρ（λ）とすると、各ｉ＝Ｒ、Ｇ、Ｂに対
し、各センサ応答量Ｘi は、次の式（４）で表される。 Ｘi ＝ ∫Ｐ（λ）Ｓi(λ）ρ（λ）ｄλ ・・・・・・（４）

【００１７】撮影光源が異種光源の場合は、この段階で
色情報が歪むことになる。すなわち、被写体の全ての色
情報はその分光反射率ρ（λ）に集約されているが、そ
れを３つのセンサを用いて撮影することでたった３つの
信号Ｘi で代表させようとしたために、撮影光源があま
りに特殊な場合には、Ｘi ではρ（λ）の代表値として
不適切となる場合が生じ、これが信号の歪みとなって現
れる。この場合、従来のように、無理にＸi を使い続け
ると良い結果が得られない。

【００１８】そこで、逆にＸi から、全ての色情報が集
約されている被写体の分光反射率ρ（λ）を、近似的で
もいいから復元できないか考察する。ここで、被写体の
分光反射率ρ（λ）は、３つの関数の和で近似できると
いう一般に広く知られている仮定を用いることとする。
すなわち、被写体の分光反射率ρ（λ）が、３つの関数
ρ1(λ) 、ρ2(λ) 、ρ3(λ) の線形和として次式
（５）のように表せるものと仮定する。 ρ（λ）＝ａ1 ・ρ1(λ) ＋ａ2 ・ρ2(λ) ＋ａ3 ・ρ3(λ) ・・・（５） ここで、係数ａ1 、ａ2 、ａ3 は未知数である。

【００１９】この式（５）を式（４）に代入すると、次
の式（６）が得られる。 Ｘr ＝ ａ1 Ｍ11 ＋ ａ2 Ｍ12 ＋ ａ3 Ｍ13 Ｘg ＝ ａ1 Ｍ21 ＋ ａ2 Ｍ22 ＋ ａ3 Ｍ23 ・・・（６） Ｘb ＝ ａ1 Ｍ31 ＋ ａ2 Ｍ32 ＋ ａ3 Ｍ33 ここで、Ｍijは次の式（７）によって計算される。 Ｍij＝∫Ｐ（λ）Ｓi(λ）ρj(λ）ｄλ ・・・（７） ここでｉ＝ｒ、ｇ、ｂかつｊ＝１、２、３である。な
お、上記式（５）や式（６）の等号は近似的に等しい場
合も含んでいるものとする。ここで、Ｘr ＝Ｒ、Ｘg ＝
Ｇ、Ｘb ＝Ｂとおき、上記式（６）を行列表現すると、
次の式（８）のようになる。

【００２０】

【数１】

【００２１】この行列Ｍ＝（Ｍｉｊ）を、ここでは反射
率行列ということにする。これにより、式（８）は次の
式（９）のように書き表せる。

【００２２】

【数２】

【００２３】これより、未知係数ａ1 、ａ2 、ａ3 が、
次の式（１０）のように表される。

【００２４】

【数３】

【００２５】ここで、前記関数ρ1(λ) 、ρ2(λ) 、ρ
3(λ) を適当に決め、式（７）により反射率行列Ｍを計
算しておき、実測したカラー撮像系のセンサ応答量Ｒ、
Ｇ、Ｂを式（１０）の右辺に代入すれば、未知の係数ａ
1 、ａ2 、ａ3 を求めることができる。

【００２６】上で求めた係数ａ1 、ａ2 、ａ3 を式
（５）に代入することにより、被写体の分光反射率を復
元（推定）できる。復元された被写体の分光反射率は、
真の分光反射率ρ（λ）を近似するものとして、真の値
と区別してρ＊（λ）と表すことにする。この分光反射
率ρ＊（λ）を用いて、所定の光源、例えば基準光源、
Ｄ５５光源における３刺激値が次の式（１１）で復元さ
れ、これにより異種光源で撮影された画像から、基準光
源におけるカラー画像が復元されたこととなる。 Ｘ55＊ ＝ ∫Ｄ55（λ）ｘ（λ）ρ＊（λ）ｄλ Ｙ55＊ ＝ ∫Ｄ55（λ）ｙ（λ）ρ＊（λ）ｄλ ・・・（１１） Ｚ55＊ ＝ ∫Ｄ55（λ）ｚ（λ）ρ＊（λ）ｄλ 以上が、カラー画像復元方法の原理である。

【００２７】以下、図１のフローチャートに沿って、こ
の原理を用いて、異種光源で撮影した画像を元に、所定
光源で撮影されたカラー画像の復元方法を説明する。図
１に本実施形態におけるカラー画像復元方法の処理の流
れを示す。図１のステップ１００において、被写体を蛍
光灯あるいは高圧水銀灯あるいはメタルハライドランプ
等の異種光源で撮影する。被写体を撮影するカラー撮像
装置は、ここでは、例えば３つのセンサを有し、撮影の
結果、Ｒ、Ｇ、Ｂ３つの信号が得られたとする。なお、
カラー撮像装置のセンサの個数は特に限定はされない
が、センサは３つ以上あることが好ましく、より好まし
くは３〜６個である。それより多くなると、装置構成も
大変であり、また計算量も増えるが、精度はあまり変わ
らないからである。

【００２８】次にステップ１１０において、被写体の分
光反射率を推定するための準備として、式（５）のよう
に被写体分光反射率を表す関数ρj(λ）を決定する。こ
の関数の決定方法も特に限定されるものではなく、様々
な方法がある。例えば、センサが３つの場合には、３つ
の関数を、多数の物体の分光反射率を主成分分析し、第
一主成分、第二主成分および第三主成分に対応する固有
ベクトル（これを第一主成分ベクトル、第二主成分ベク
トルおよび第三主成分ベクトルという。）を算出し、こ
れを前記関数としてもよい。結局ここで用いる関数とし
てはその線形和で被写体の分光反射率を近似できるもの
であれば何でも良く、例えば三角関数を用いることもで
きる。

【００２９】次にステップ１２０において、上で決定し
た関数ρj(λ）を用いて式（７）により、反射率行列Ｍ
を算出する。今の場合、Ｍは３×３の行列であるが、セ
ンサの個数がｎの場合には、Ｍはｎ×ｎの行列となる。
次にステップ１３０において、このＭと、最初に得られ
た実測値Ｒ、Ｇ、Ｂを用いて、式（１０）より、線形和
式（５）の係数ａi を求める。係数ａi が求まったら、
ステップ１４０において、式（５）により被写体の（推
定）分光反射率ρ＊（λ) を求める。そして、最後にス
テップ１５０において、式（１１）により基準光源にお
ける被写体のカラー画像が復元される。

【００３０】一方、真の３刺激値Ｘ55、Ｙ55、Ｚ55は、
次の式（１２）で計算される。 Ｘ55 ＝ ∫Ｄ55（λ）ｘ（λ）ρ（λ）ｄλ Ｙ55 ＝ ∫Ｄ55（λ）ｙ（λ）ρ（λ）ｄλ ・・・（１２） Ｚ55 ＝ ∫Ｄ55（λ）ｚ（λ）ρ（λ）ｄλ 従って、上で求めた復元３刺激値Ｘ55＊、Ｙ55＊、Ｚ55
＊が真の値にどれだけ近いかで本手法の妥当性が検証で
きる。これについては、後で、より具体的な実施例を挙
げて説明する。

【００３１】いままで説明したように、本カラー画像復
元方法は、光源の種類を問わず、昼光に準じた基準光源
でも、異種光源でも良いことは明らかである。このと
き、適用する光源に応じて、式（１０）で用いる行列Ｍ
の要素Ｍijを計算する式（７）の光源Ｐ（λ）を変更す
れば良い。昼光に準じた基準光源の場合は、従来技術で
も満足のいくカラー画像が得られることが多いが、本手
法が特段の威力を発揮するのは、蛍光灯や高圧水銀ラン
プ等の異種光源の場合である。

【００３２】このような、本発明に係るカラー画像復元
方法は、図２に示すようなカラー画像復元装置の一実施
形態によって実施することができる。図２に示すカラー
画像復元装置１０は、所定個数のセンサ１４を有するカ
ラー画像撮像装置１２、本発明の色補正、画像復元処理
を行なうのみならず所要の画像処理を行なう画像処理装
置１６及び処理後の画像を所定の記録媒体に出力する画
像出力装置１８とを備えている。また、画像処理装置１
６は、行列演算手段２０、分光反射率推定手段２２およ
び復元手段２４を含んで構成される。なお、画像処理装
置１６は、上記各手段の他に、通常の画像処理に必要な
構成要素をも含んでいるが、それらについては、公知の
ものが適用可能である。

【００３３】行列演算手段２０は、センサ１４からのｎ
個の信号に対し、所定のｎ×ｎ行列を作用させて、ｎ個
の信号を得るものである。分光反射率推定手段２２は、
前記ｎ個の信号と、予め定めたｎ個の関数とから、線型
和を作り、被写体の分光反射率を推定するものである。
また、復元手段２４は、前記推定された被写体の分光反
射率を用いて、任意の光源における被写体のカラー画像
を復元するものである。

【００３４】センサ１４の個数は、３個以上であれば特
に限定はなく、例えば３個であれば、Ｒ、Ｇ、Ｂでも
Ｃ、Ｍ、Ｙでもよい。また、被写体のカラー画像を取得
するのに相応しいものであれば、どのような波長帯域に
感度を持つものであってもよい。なお、センサ１４の個
数としては、復元画像の精度、装置構成の規模、処理速
度等を考慮すると３個から６個が最適である。所定の光
源の下に被写体を撮像してセンサ１４によって得られた
信号（測色値）は、画像処理装置１６に送られる。

【００３５】画像処理装置１６においては、行列演算手
段２０は、センサ１４のｎ個の信号に対して、式（１
０）のように所定の行列を作用させてｎ個の信号ａ1 、
・・・、ａn を得る。分光反射率推定手段２２は、この
ｎ個の信号ａ1 、・・・、ａnと、予め定めたｎ個の関
数ρ1(λ) 、・・・、ρn(λ) とから、式（５）により
被写体の分光反射率ρ（λ）を推定する。復元手段２４
は、この推定された分光反射率ρ（λ）を用いて、式
（１１）により、被写体の所定光源における測色値を復
元する。処理後の画像は、画像出力装置１８より、所定
の記録媒体に被写体の色を良く再現した画像として出力
される。

【００３６】なお、本発明のカラー画像復元方法を実行
するプログラムを所定の記録媒体に記録しておけば、後
はこの記録媒体を利用することにより、これを読み込み
実行することのできる任意の装置で本発明のカラー画像
復元方法を実行することが可能となる。

【００３７】以下、より具体的な実施例について説明す
る。 （実施例１）本実施例では、カラーチャート（マクベス
カラーチェッカー、２４色）を用いて、従来技術と、本
発明による方法の画像（色）復元性能の比較を行った。
センサとしては、図３にその分光感度を示すような、デ
ジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の代表的分光感度を有す
るものを使用した。また、光源は、図４（ａ）に示すよ
うな分光エネルギーを有する５５００Ｋの昼光（Ｄ５５
光源）、図４（ｂ）に示すような分光エネルギーを有す
るＣＩＥ規格のＦ６蛍光灯および図４（ｃ）に示すよう
な分光エネルギーを有する蛍光高圧水銀ランプを用い
た。

【００３８】Ｄ５５光源における真の色（３刺激値）
は、次の式（１２）で計算した。 Ｘ55 ＝ ∫Ｄ55（λ）ｘ（λ）ρ（λ）ｄλ Ｙ55 ＝ ∫Ｄ55（λ）ｙ（λ）ρ（λ）ｄλ ・・・（１２） Ｚ55 ＝ ∫Ｄ55（λ）ｚ（λ）ρ（λ）ｄλ 本手法による復元色は、上で説明したステップ１００か
らステップ１５０の手順で、式（４）〜（１１）を用い
て求めることができる。なお、被写体の分光反射率を３
つの関数の和で表すときの関数としては、マクベスカラ
ーチェッカー（２４色）の分光反射率に主成分分析を適
用して求めた第一主成分〜第三主成分に対応する、図５
に示す３つの固有ベクトル（主成分ベクトル）ｅ1(λ)
、ｅ2(λ) 、ｅ3(λ) を用いた。

【００３９】従来法での復元色は、式（４）のセンサ応
答量をホワイトバランス補正をしたうえで、真の色に近
づけるための３×３マトリクスを最小二乗法で決定し、
このマトリクスを作用させて求めた。測色値は、いずれ
もＣＩＥＬＡＢに変換した上で、復元色と真の色との色
差を求めた。その結果を下記表１に示す。

【００４０】表１に示すように、昼光（Ｄ５５）では、
従来法と本手法の色差はほとんど同じである。従来法で
色差４．３の誤差が出る原因は、センサの分光感度が理
想撮像ＢＴ７０９でないためである。本手法での色差
４．１の誤差は、被写体の分光反射率を３つの関数の和
で近似したことによる誤差である。分光反射率を３つ以
上の関数で近似すれば誤差は低減することが予想され
る。この場合、センサの数も３つ以上としなければなら
ない。蛍光灯や水銀灯等の異種光源では、従来法に比べ
て、本手法の方が色差がかなり小さいことがわかる。本
手法は、光源の種類によらず色差がほぼ一定であること
がわかる。従って、本手法によるカラー画像復元方法
は、明らかに従来法より優れていると言える。

【００４１】（実施例２）さらに実施例２として、本発
明の効果をカラー画像として確認するために、１０２４
×１０２４画素からなるマルチバンド画像を使用して、
異種光源で撮影した場合に得られるであろう異種光源撮
影画像およびそのシーンの昼光下（Ｄ５５）における測
色値を可視化した昼光画像をコンピュータシミュレーシ
ョンで作成し、さらに、異種光源撮影画像を本発明のカ
ラー画像復元方法で昼光下の測色値に復元した昼光復元
画像１、および従来法で復元した昼光復元画像２を作成
し、昼光画像と比較した。

【００４２】ここで、マルチバンド画像は、室岡、内
田、「高精度マルチバンドカメラの開発」カラーフォー
ラムＪＡＰＡＮ ’９９論文集、Ｐ．８７（１９９９）
に記載された方法で作成したものであり、一画素あたり
波長４００nm〜７００nmを１０nmおきにサンプリングし
た３１個の分光反射率からなるスペクトル画像である。
マルチバンド画像からの昼光画像、異種光源撮影画像、
昼光復元画像１、および昼光復元画像２の作成法は、マ
クベスカラーチェッカー（２４色）のところで述べた前
記実施例１の計算手順とまったく同じであり、ただ画素
数が多いだけである。図６にこれら各画像の関係を示
す。

【００４３】これら４つの画像ともにカラープリントを
作成したが、その方法は予め準備した（測色値と３色濃
度を関係付ける）３次元ＬＵＴを介して、画像測色値を
プリント濃度に変換し、富士写真フイルム社製のＰＧ３
０００でカラープリントに出力した。シーンは、中央に
女性がおり、周りにきれいな色を散りばめた（マクベス
カラーチェッカーを含む）ポートレイトである。

【００４４】撮影光源が蛍光灯（Ｆ６）の場合について
述べると、従来法で作成した昼光復元画像２は、グレイ
の再現は良好であったが、昼光画像と比べると、色の近
いものと離れているものとの差が大きく、さらに肌色が
沈んで好ましくない色になっており、全体として調和の
とれない不満足な画像になってしまった。一方、本手法
による昼光復元画像１は、全体的に昼光画像にかなり近
い印象で、好ましい再現となった。従って、本実施例に
よれば、異種光源で撮影したカラー画像から、あたかも
昼光で撮影したようなカラー画像を得ることができた。

【００４５】以上、本発明のカラー画像復元方法及び装
置並びに該方法を実行するためのプログラムを記録した
記録媒体について詳細に説明したが、本発明は、以上の
例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて、各種の改良や変更を行ってもよいのはもちろんで
ある。

【００４６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、異
種光源で撮影したカラー画像から、あたかも昼光で撮影
したようなカラー画像を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るカラー画像復元方法の処理の流
れを示すフローチャートである。

【図２】 本発明に係るカラー画像復元装置の一実施例
の概略構成を示すブロック図である。

【図３】 本実施例で用いたセンサの分光感度を示すグ
ラフである。

【図４】 （ａ）は、昼光の、（ｂ）は、蛍光灯の、
（ｃ）は、蛍光高圧水銀ランプの、それぞれの分光エネ
ルギー分布を示すグラフである。

【図５】 本実施例で、被写体の分光反射率を表す関数
として用いる主成分ベクトルを表す線図である。

【図６】 本実施例で、比較した各画像の関係を示す説
明図である。

【符号の説明】

１０ カラー画像復元装置 １２ カラー画像撮像装置 １４ センサ １６ 画像処理装置 １８ 画像出力装置 ２０ 行列演算手段 ２２ 分光反射率推定手段 ２４ 復元手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 AA11 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE17 CH07 CH08 5C066 AA11 CA08 EA13 GA01 GB03 KE01 KP05 5C072 AA01 BA19 CA02 QA16 UA18 5C077 LL19 MM22 MP08 PP01 PP32 PP37 PP71 PQ12 TT09 5C079 HB01 JA25 LA02 LB01 MA04 MA11 NA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ｎを３以上の整数とし、 輝線を有する、昼光に準じた基準光源からはずれた異種
   光源を撮影光源として、被写体を撮影するカラー撮像装
   置のｎ個のセンサ信号に対し、所定のｎ×ｎ行列を作用
   させて得られたｎ個の信号ａ1 、・・・、ａn と、 予め定めたｎ個の所定の関数ρ1(λ）、・・・、ρn
   (λ) との、次の式（１）による線形和 ρ（λ）＝ ａ1 ・ρ1(λ）＋・・・＋ａn ・ρn(λ) ・・・（１） で、前記被写体の分光反射率ρ（λ）を推定し、 これを用いて、前記基準光源における前記被写体の測色
   値を復元することを特徴とするカラー画像復元方法。
2. 【請求項２】前記ｎ×ｎ行列は、 ｉ＝１、・・・、ｎ、ｊ＝１、・・・、ｎに対し、Ｐ
   （λ）を撮影光源の分光エネルギー分布、Ｓi(λ）を前
   記センサの分光感度分布とし、次の式（２） Ｍij ＝ ∫Ｐ（λ）Ｓi(λ）ρj(λ）ｄλ ・・・（２） で表されるＭijを要素とするｎ×ｎ行列の逆行列である
   請求項１に記載のカラー画像復元方法。
3. 【請求項３】前記予め定めたｎ個の所定の関数ρ1
   (λ）、・・・、ρn(λ) は、 複数の所定の被写体の分光反射率に対し、主成分分析を
   行った結果得られた各主成分に対応する固有ベクトルで
   ある請求項１または２に記載のカラー画像復元方法。
4. 【請求項４】前記センサの個数ｎを３〜６とする請求項
   １〜３のいずれかに記載のカラー画像復元方法。
5. 【請求項５】ｎを３以上の整数とし、 輝線を有する、昼光に準じた基準光源からはずれた異種
   光源を撮影光源として、被写体を撮影するカラー撮影装
   置のｎ個のセンサと、 前記ｎ個のセンサからのｎ個の信号に対して、所定のｎ
   ×ｎ行列を作用させて、ｎ個の信号ａ1 、・・・、ａn
   を得る行列演算手段と、 予め定めたｎ個の所定の関数ρ1(λ）、・・・、ρn
   (λ) と、前記ｎ個の信号ａ1 、・・・、ａn とから、
   次の式（３）により ρ（λ）＝ ａ1 ・ρ1(λ）＋・・・＋ａn ・ρn(λ) ・・・（３） 前記被写体の分光反射率ρ（λ）を推定する分光反射率
   推定手段と、 前記推定された分光反射率ρ（λ）を用いて、前記被写
   体の測色値を復元する復元手段と、を備えたことを特徴
   とするカラー画像復元装置。
6. 【請求項６】請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画
   像復元方法を実行するためのプログラムを記録したこと
   を特徴とする記録媒体。