JP2005115631A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルを表示するグラフ上でユーザが波長を選択したときに、ユーザの判断、手間を介在する事なしに対応する画像を表示すること。
【解決手段】スペクトル表示部１２は、画像記憶部１１に保存されているマルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示し、波長選択部１３によってユーザが、その表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長を選択すると、計算部１４は、その選択された波長に対応する画像を計算して、画像表示部１５に表示させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像の表示を制御するソフトウエアのユーザインタフェースを備えた画像表示装置及び上記マルチバンドカメラで撮像した画像の表示を行う画像表示方法に関する。

マルチバンドカメラとは一般に、通常の３バンドカラーのカメラのＲ，Ｇ，Ｂフィルタと比べて、より特定の波長透過特性を持つ複数のバンド数で撮影するカメラを指す。バンドを切り替える手段は例えば、特許文献１に開示されているような波長可変フィルタであったり、特許文献２に開示されているような回転フィルタを用いる。或いは、狭帯域の分光特性を持つ１つ或いは複数のＬＥＤ発光によりバンドを構成したものも提案されている。装置、目的によってバンド数は異なるが、各バンドでの透過率特性は例えば上記特許文献１の図２に示されるようになっている。

撮影した画像は一般にバンド数だけ存在するので、上記特許文献１の図２では１６バンドによる１６枚の画像になり、特許文献２の図８に示す回転フィルタを用いた場合には１０バンドによる１０枚の画像になる。

バンドの切り替え方法は例えば１８バンドの画像であった場合は、図７のようなグラフィカルユーザインターフェース（以下、ＧＵＩと略記する）を表示して切り替えるか、図８のように他の種々の設定項目がある中で、２番目の項目である「Ｆｉｌｔｅｒ／Ｂａｎｄ」変更リスト１０１の部分でバンドを切り替える方法が考えられる。

一方、着目する場所のスペクトルを表示する方法を説明する。まず、着目する場所を点で指定する場合は、図２に示すように、画像表示ウィンドウ１０２に表示された対象画像に対して赤色の十字等のカーソル１０３を表示して、ある１点（ｘ，ｙ）の場所を指定する。着目する場所がエリアである場合は、図３のように画像の左下に見られるような矩形１０４で設定する方法もある。いずれにせよ何らかの方法で着目する場所を指定し、その信号値或いはスペクトルは図４のように表示する事ができる。この例では、１８バンドのマルチバンドカメラで撮った時の信号値の表示例である。画像は一般に電子画像で面のデータとして構成されているため、通常は各（ｘ，ｙ）の座標に対して信号値を持っている。その信号値をそのまま直線で結び表示した例が図４である。スペクトルの場合は、別途照明の分光スペクトルを用いたりしながら、何らかの方法で指定した場所のスペクトルを表示する。スペクトルを求める方法は、上記特許文献１や特許文献３など種々の方法が提案されているが、図４において、ｙ軸（縦軸）が信号強度であったのに対し、これが分光反射率、分光透過率になるだけで、ｘ軸とその軸方向に見たバンドの波長の位置関係は同じである。
特開２００１−０９９７１０号公報 特開平１１−０９６３３３号公報 特開平１１−０８５９５２号公報

しかしながら、従来は、いずれのマルチバンドカメラシステムでマルチバンドの画像を取得し、いずれかの方法で信号値／スペクトルのグラフを表示できても、関連付けができていない。即ち、グラフを見て、着目した光の波長の画像を見ようとしても、手動で最も近いバンドを探し、画像のバンドを切り替える必要がある。

例えば、図４で５００ｎｍ付近の画像を見たいと考えたとすると、ユーザはまず、図４のグラフから波長５００ｎｍを読み取り、ここに近いバンドはバンド６かバンド７であると判断する。最も近いのはバンド６であることも判断できる。そして、図７のＧＵＩを使って、現在表示されている画像をバンド６に切り替える。

しかし、このためにはユーザの判断と手間が介在し、波長を選択した後、その波長に適した画像を一瞬にして表示する事は出来ない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ユーザがグラフ上の波長を選択したときに、ユーザの判断、手間を介在する事なしに対応する画像を表示することが可能な画像表示装置及び画像表示方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の画像表示装置の一態様は、
複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像の表示を制御するソフトウエアのユーザインタフェースを備えた画像表示装置であって、
上記ユーザインタフェースは、
上記マルチバンドカメラで撮像した画像の内でユーザによるエリア設定を受けて、その設定されたエリアのスペクトルをグラフ表示する機能と、
上記表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置のユーザによる指定を受けて、その位置に相当する色の波長を選択する機能と、
上記選択された波長に対応する画像を表示する機能と、
を備えたことを特徴とする。

また、上記の目的を達成するために、本発明の画像表示方法の一態様は、
複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像の表示を行う画像表示方法であって、
上記マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示する工程と、
上記表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長を選択する工程と、
上記選択された波長に対応する画像を表示する工程と、
を備えたことを特徴とする。

また、上記の目的を達成するために、本発明の画像表示装置の別の態様は、
複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像を表示する画像表示装置であって、
上記マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示するスペクトル表示部と、
上記スペクトル表示部に表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長を選択する波長選択部と、
上記波長選択部によって選択された波長に対応する画像を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ユーザがグラフ上の波長を選択したときに、ユーザの判断、手間を介在する事なしに対応する画像を表示することが可能な画像表示装置及び画像表示方法を提供することができる。

従って、本発明によれば、スペクトル或いは信号輝度のグラフから、着目する波長を選択し、次々に関連する画像を表示する事によって、着目する波長範囲の中で画像の見え方がどの様に変化するか簡単に知る事ができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の構成を示す図である。

ここで、画像記憶部１１には、複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラ（図示せず）で撮像された、表示対象となるマルチバンド画像が保存されている。その画像には、同一ファイルもしくは別ファイルで、各バンドの波長情報が保存されている。スペクトル表示部１２は、上記対象となる画像の着目する点でのスペクトルを表示する。波長選択部１３は、上記スペクトル表示部１２で表示されている中で、任意の１つの波長を着目波長として選択できるようになっている。計算部１４は、選択された波長を基に画像の波長を決定する。画像表示部１５では、上記計算部１４で決定された画像の表示を行う。

具体的な構成例として、パーソナルコンピュータを用いて、Ｗｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）というＯＳ（基本ソフト）を使って構成する例を説明する。

上記画像記憶部１１としては、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略記する）が広く用いられ、一般的には複数の画像が種々のフォーマットで保存されている。画像に付随するデータとして、バンド数とその中心波長が保存されている。これから説明する画像は、１８バンドのマルチバンドカメラで撮像され、中心波長が、３８０，４１８，４４６，４６５，４８１，４９７，５１３，５３０，５４８，５６６，５８４，６０２，６２１，６４０，６６２，６８６，７１７，７８０［ｎｍ］であった時の例を示し、この波長データもＨＤＤに画像とリンクして保存されているものとする。

上記スペクトル表示部１２は、その画像で着目する場所でのスペクトル或いは信号値を表示する。例えば、図２に示すように、ＨＤＤに保存された対象画像を一旦、ＣＲＴや液晶モニタ等の画像表示部１５に画像表示ウィンドウ１０２により表示し、着目する場所を指定する。これは、例えば赤色の十字等のカーソル１０３を表示して、マウス等のポインティングデバイスやキーボードのカーソル移動キー等によりそれを所望の位置に移動した上で、マウスの右ボタンクリック操作やキーボードのＥｎｔｅｒキー等の操作により、そのカーソル１０３の位置を着目する場所として指定することができる。この場合、そのカーソル１０３が位置するある１点（ｘ，ｙ）の場所を指定するものとしても良いし、その回りの上下左右と斜め方向の点を含めた９点などの指定をこの方法で行っても良い。また、着目する場所がエリアである場合は、図３に示すように、矩形１０４を表示して、同様に任意の場所に移動して指定するようにしても良く、この場合には、マウスのドラッグ操作により矩形１０４の大きさを変えて選択させることも可能である。また、マウス等のポインティングデバイスを用いれば、フリーラインなど形に捕われないエリア設定も可能となる。

いずれかの方法で指定された着目する点の信号強度を表したグラフ例を図４に示す。この例では、画像が１２ｂｉｔのＡ／Ｄコンバータでデジタイズされているが、１６ｂｉｔデータに正規化するため、そのデータを４ｂｉｔ左シフトして、最大で１６進数でＦＦＦ０、つまり、１０進数の６５５２０〜０の信号輝度が各（ｘ，ｙ）で指定できる画素データとしてＨＤＤに保存されているものとする。このグラフは、縦軸にこの信号強度、横軸を光の波長として信号強度の関係を表している。１８バンド画像で各バンドの中心波長は前述した３８０，４１８，４４６，４６５，４８１，４９７，５１３，５３０，５４８，５６６，５８４，６０２，６２１，６４０，６６２，６８６，７１７，７８０［ｎｍ］であったので、その波長を横軸にとり、その時の信号強度をプロットしていけば図４のようなグラフを作成することができる。

この図では縦軸は信号強度としているが、分光反射率（もしくは分光透過率）として、スペクトルを表示する事もできる。つまり、この被写体を撮影した時と同じ照明の条件で被写体の場所に白色板を置いた時に、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの信号強度を測っておく。この場合は離散的な波長で１８バンドの画像であったため、波長が、３８０，４１８，４４６，４６５，４８１，４９７，５１３，５３０，５４８，５６６，５８４，６０２，６２１，６４０，６６２，６８６，７１７，７８０［ｎｍ］であるときの白色板の信号強度を測れば良い。その時の信号強度をＲｎ、被写体での信号強度をＩｎとすると、分光反射率はＩｎ／Ｒｎで表される。この例では１８バンドであるので、ｎは１〜１８を表し、その時の波長は３８０，４１８，４４６，４６５，４８１，４９７，５１３，５３０，５４８，５６６，５８４，６０２，６２１，６４０，６６２，６８６，７１７，７８０［ｎｍ］を示している。例えば、図４でバンド１２の信号強度が１１５００であったとし、同じ位置で測った白色板での信号強度が２３０００であったとすると、６０２ｎｍでの分光反射率は０．５（５０％）であったことがわかる。この処理を全バンドで行い、グラフ表示すれば、縦軸を分光反射率［倍］或いは［％］のスペクトルグラフを作成することができる。

なお、図４のような信号強度／分光反射率のグラフは、画像をＨＤＤから読み出した後、毎回ユーザに設定させても良いが、着目する場所が決まっている時は、このグラフ情報自身をＨＤＤに保存しておいても良い。

次に、着目する波長を波長選択部１３で選択させる。図１（Ｂ）では、Ｗｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）システムで選択させる例である。波長をテキストとして手入力で行っても良いが、マウスポインタを使ってグラフから直接入力できるほうが使い勝手が良い。この例では、マウスポインタ１０５を白の矢印として表示しているが、それだけではグラフで正確に波長がわかりづらいため、縦軸方向に黒の縦線１０６をマウスポインタ１０５に合わせて表示し、波長位置を明確にしている。

そして、この選択された波長位置に対応した画像を、画像表示部１５の画像表示ウィンドウ１０２に切り替え表示すれば良い。

なお、この例では図１（Ａ）で説明するところの画像記憶部１１の画像を基に表示を行ったが、画像は記憶媒体に保存されたものを対象にするとは限らない。例えば、画像記憶部１１の代わりにマルチバンドカメラを置き、画像を撮影したものに対して直に表示処理を行っても良い。

この場合は、図２に示すようなマルチバンドカメラを制御するためのＧＵＩ１０７を表示し、一番上に配された「Ａｃｔｉｖｅ Ｗｉｎｄｏｗ」変更リスト１０８によって、画像表示ウィンドウ１０２に表示する画像を、画像記憶部１１の画像からマルチバンドカメラのライブ（生）の画像に変更選択すれば良い。そして、該ライブ（生）の画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示し、その表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置が指定されたならば、その所望の色の波長をに対応するバンドの画像を撮像するようマルチバンドカメラを制御する。これにより、画像表示ウィンドウ１０２に表示されるマルチバンドカメラのライブ（生）の画像は、そのバンドの画像に切り替わる。

なお、このマルチバンドカメラのライブ（生）の画像においても、「Ｆｉｌｔｅｒ／Ｂａｎｄ」変更リスト１０１によって、任意にマルチバンドカメラで撮像して画像表示ウィンドウ１０２に表示するライブ（生）の画像のバンドの選択を行えることは勿論である。また、このＧＵＩ１０７には、その他の変更リストや各種ボタンが配されているが、それらは直接本発明に関係しないので、その説明は省略する。

以上のような方法によって、スペクトルの形状を確認し、波長を選択してから、その波長に関連する画像を選択することで、スペクトルの形状と画像の関係を結び付け、指定した波長でどのような画像が得られるか推定する事をたやくする効果がある。

［第２実施形態］
次に、波長選択に応じてどのような画像を表示するか、即ち上記計算部１４での具体的な動作を、本発明の第２実施形態として説明する。

図５は、上記計算部１４の動作フローチャートを示す図である。なお、以下の説明は、波長を３８０ｎｍ〜７８０ｎｍで１８バンドで、上記第１実施形態で説明したような手順で、４９２ｎｍが選択指定されたものとして行う。

即ち、まず、最小の波長差の値を格納する変数ＭｉｎＷａｖｅＤｉｆｆを有効な最大値で初期化すると共に、カウンタｎを１に初期化する（ステップＳ１１）。本実施形態では、波長を３８０〜７８０ｎｍで１８バンドで考えているので、上記最小の波長差ＭｉｎＷａｖｅＤｉｆｆは、４０１以上で初期化すれば良い。ここでは、９９９９９にしている。

次に、撮影バンド数分だけ、つまり１８バンド分、繰返して最小の波長差とそのバンドを調べたかどうかを判別する（ステップＳ１２）。

まだ撮影バンド数分調べていない場合には、上記指定された波長とカウンタｎの値で示されるバンドｎの波長との差の絶対値が、上記最小の波長差ＭｉｎＷａｖｅＤｉｆｆより小さいかどうかを判別する（ステップＳ１３）。そうでなければ後述するステップＳ１６に進み、そうであれば次のステップＳ１４に進む。即ち、ｎ＝１つまりバンド１の場合、上記指定された波長は４９２ｎｍであり、バンド１の波長は３８０ｎｍであるので、差の絶対値は１１２となる。この差はＭｉｎＷａｖｅＤｉｆｆの初期値である９９９９９より小さいので、ステップＳ１４に進むこととなる。そして、上記最小の波長差ＭｉｎＷａｖｅＤｉｆｆを上記差の絶対値、この場合は１１２に更新される（ステップＳ１４）、また、最も近いバンドを示す値が格納される変数ＮｅａｒｅｓｔＢａｎｄにはそのときのｎの値、この場合は１がセットされる（ステップＳ１５）。その後、或いは上記ステップＳ１３で上記差の絶対値が上記最小の波長差ＭｉｎＷａｖｅＤｉｆｆより小さくないと判断されたときには、カウンタｎの値を＋１更新して（ステップＳ１６）、上記ステップＳ１２に戻る。

而して、このようなステップＳ１２乃至ステップＳ１６の処理を１８バンド分繰り返すと、上記最小の波長差ＭｉｎＷａｖｅＤｉｆｆは５となり、最も近いバンドＮｅａｒｅｓｔＢａｎｄは６つまりバンド６が最も指定された波長４９２ｎｍに近い事が分かる。従って、画像表示部１５に、その最も近いバンドＮｅａｒｅｓｔＢａｎｄで画像を表示させる（ステップＳ１７）。なお、Ｗｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）では出力装置がＣＲＴ或いは液晶モニタであり、ＯＳに対してビットマップフォーマット（以下、ＢＭＰと略記する）を提供する事によって表示を行うことができる。本実施形態では、各画素の値が内部データとして１６ｂｉｔで表現されていた。ＢＭＰでは８ｂｉｔのグレースケールで表現する事が要求されるため、１６ｂｉｔの内、上位８ｂｉｔを使って、画像データをビットマップに再構成し、表示を行えば良い。

以上のような方法によって、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長から、実際に撮影された画像の中で最も選択波長に近い画像を表示することで、画像を作成する時間を省き、作成のためのパーソナルコンピュータの計算のためのメモリを消費することなく、最も選択波長に近い画像を表示する効果がある。

［第３実施形態］
次に、上記計算部１４での具体的な動作の別の例を、本発明の第３実施形態として説明する。本実施形態は、選択された波長位置の画像を推定して画像を新規に作成し、その画像を表示するというものである。

図６は、本実施形態における上記計算部１４の動作フローチャートを示す図である。なお、以下の説明は、波長を３８０ｎｍ〜７８０ｎｍで１８バンドで、上記第１実施形態で説明したような手順で、４９２ｎｍが選択指定されたものとして行う。

即ち、まず、最も近いバンドとその波長を求め、その求めた波長をＷ１、バンドをＮ１とする（ステップＳ２１）。この最も近いバンドとその波長の求め方については、上記第２実施形態のステップＳ１１乃至ステップＳ１６の処理と全く同じであるので、説明は省略する。そしてその結果はＮ１＝バンド６であり、Ｗ１＝４９７［ｎｍ］になる。

次に、２番目に近いバンドを求め、その求めた波長をＷ２、バンドをＮ２とする（ステップＳ２２）。これは、図５において、先ほど求めた最も近いバンドであるバンド６を除いて同様な処理を行えば良い。その結果、Ｎ２＝バンド５であり、Ｗ２＝４８１［ｎｍ］になる。

その後、Ｗ１，Ｗ２を比べてＷ２の方が小さい場合には、Ｗ２，Ｗ１を交換し、さらにＮ２，Ｎ１を交換する（ステップＳ２３）、即ち、Ｗ１，Ｗ２を比べて並び替えを行うが、この例ではＷ２＜Ｗ１であったので、値をそれぞれ交換し、Ｎ１＝バンド５、Ｗ１＝４８１、Ｎ２＝バンド６、Ｗ２＝４９７となる。

そして、ループ前の初期化として、Ｗ０は指定された波長である４９２［ｎｍ］とし、ピクセル位置ｎを１とする（ステップＳ２４）。

ここで、全画素について処理を行ったかどうか判別する（ステップＳ２５）。今、画像を横×縦として２０４８×２０４８画素、つまり、２ｋ×２ｋ＝４Ｍ画素（ただし、１ｋ＝１０２４、１Ｍ＝１０２４ｋ）であったとすると、４Ｍ回ループ処理を行う事になる。即ち、ｎは１〜４Ｍになる。

そして、まだ未処理の画素がある場合には、各画素毎に新しい画素を求める計算を行う（ステップＳ２６）。

なおここでは便宜上、画素は左上を画素番号１として、右に行くに従って、画素番号を２、３とインクリメントしていき、一行目の一番右が画素番号２０４８となり、また同様に、２行目の左隅は画素番号２０４９として、右に行く毎に番号をインクリメントして番号付けられていると仮定する。さらにこれを２０４８行分画素番号を付けていけば、右下の隅が画素番号４１９４３０４（４Ｍ）となるはずである。この例では直感的に分かり易くするため、このような配置にしたが、ユニークに各画素が区別できれば良く、番号の付け方に規制されない。

即ち、これから作成する画像の各画素は、画素番号ｎ番目の新しい画像の画素値をＰ０ｎとして、バンドＮ１つまり波長Ｗ１での画像の画素値をＰ１ｎ、バンドＮ２つまり波長Ｗ２での画像の画素値をＰ２ｎとして、
Ｐ０ｎ＝（Ｗ１−Ｗ１）／（Ｗ２−Ｗ２）＊（Ｐ２ｎ−Ｐ１ｎ）＋Ｐ１ｎ
のような計算を行う。

例えば、７番目の画素値の計算で、Ｐ（１，７）＝３７５０，Ｐ（２，７）＝２２５０であったとすると、上記式より、
Ｐ（０，７）＝（４９２−４８１）／４９７−４８１）＊（２２５０−３７５０）＋３７５０＝２７１８．７５≒２７１９
となる。

このようなステップＳ２６の処理を、ステップＳ２７で画素を１つずつインクリメントしながら、全画素である、４Ｍ個分行う。

そして、それが終了したならば、作成された画素で表示を行う（ステップＳ２８）。表示を行う方法は、上記第２実施形態と同等になる。

以上のような方法によって、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長が、実際に撮影された画像の波長と異なる場合でも比較的簡素な方法である直線近似で作成される画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を推定して表示する効果がある。

［第４実施形態］
次に、上記第３実施形態の変形例を、本発明の第４実施形態として説明する。

本実施形態の構成は、上記第１実施形態と同様、図１（Ａ）に示したとおりである。また、スペクトルを表示し、波長を選択するところまでは同じような手順に従って行えば良い。そして、上記第３実施形態では、画素を求める際に、直線補間により、画像の作成を行った。その方法、つまり、直線補間の方法を、図６のステップＳ２６に示した。

このステップＳ２６の部分にあたる補間方法は、ここでは１８バンドなど離散的なグラフを構成する点を補間することであって、方法自身は数学的に確立されているどんな方法でも構わない。よって、概念的には図１（Ｂ）のグラフが各画素毎にあり、Ｐ（ｎ）の値を補間によって求めれば良い（各画素で求める時には図１（Ｂ）のグラフを出す必要は無い）。

代表的な補間としてスプライン曲線で波長４９２ｎｍの部分の補間を行うことが考えられる。その結果、求められた画像データを第２実施形態と同様な処理によってモニタなど出力手段に表示することができる。

以上のような方法によって、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長が、実際に撮影された画像の波長と異なる場合でも比較的簡素な方法であるスプライン曲線で作成される画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を推定して表示する効果がある。

［第５実施形態］
次に、上記第３実施形態の変形例を、本発明の第５実施形態として説明する。

本実施形態の構成は、上記第１実施形態と同様、図１（Ａ）に示したとおりである。また、スペクトルを表示し、波長を選択するところまでは同じような手順に従って行えば良い。そして、本第５実施形態では、上記第４実施形態の時と同様に、補間の方法だけ別の方法を用いる。

つまり、本実施形態では、図６のステップＳ２６の部分でスペクトル推定を用いる。推定の方法も種々の方法が考えられるが、例えば、特開２０００−３４１７１５号公報に開示されているような数３、数４の式を使って求めることができる。

今、Ｎバンドで撮影された信号強度（信号値）をｑとすると、
ｑ＝Ｅｍ＊Ｈ＊ｆ
で表される。ｑはバンド毎のデータであるベクトルであり、（ｑ１，ｑ２，…，ｑＮ）で構成される。本実施形態では１８バンドの画像であるため、１〜１８である。ｆは現在求めたい分光反射率であるので、これを求めるには数３、数４から、
ｆ＝Ｍｑ
となる。ただし、ｆはバンド毎の３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの分光反射率データであるベクトルである。

従って、図１（Ｂ）によって選択された波長は４９２ｎｍであったとすると、ｆ（４９２）の値を４９２ｎｍの分光反射率と推定する事ができる。

また、表示については、分光反射率の場合は一般に、０〜１．０の値をとるため、最大値が２５５であるビットマップを得るためには、図６のステップＳ２８の処理として、求められた分光反射率を２５５倍して、さらに、０未満は０、２５５以上は２５５として２５６階調のグレースケールのビットマップとして表示すれば良い。

以上のような方法によって、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長が、実際に撮影された画像の波長と異なる場合でも複雑な処理で時間がかかっても高精度で推定された画像を作成し表示することで、選択した波長で得られる画像を精度良く推定して表示する効果がある。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態として、上記第１実施形態の応用例を示す。

即ち、上記第１実施形態では、図１（Ｂ）のようにグラフを表示して、ユーザに波長を決定してもらい、画像の選択、或いは作成を行った。この手続きでは一般にユーザが一意に波長を決めて、「ＯＫ」ボタン或いは「表示」ボタンが押下されてから、決定した波長での画像の選択或いは作成を行っている。しかし、パーソナルコンピュータの処理速度が速ければ、逐次別の画像表示ウィンドウにて画像の表示を行う事ができる。つまり、マウスポインタ１０５の指し示す波長の位置を１００ｍｓ毎に監視して、その時のｘ座標の位置で波長を決定し、その後に処理を続けても良いし、マウスポインタ１０５の位置が変更された、というイベントを受信する毎に、その時のｘ座標の位置を現在望まれる、波長位置とし同様な処理を行った後で逐次別のウィンドウで画像の表示を更新しても良い。

画像の構成方法による要求や、スペクトル／信号グラフと画像表示領域が得られる場合などを含めて、このグラフと画像表示を同一のウィンドウに納める場合も考えられるが、目的、実現手段は本実施形態を逸脱していない。

以上のような方法によって、スペクトルグラフ上をリアルタイムでマウスポインタ１０５で選択された波長により、瞬時に最も関連の高い画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を瞬時に別ウィンドウで確認できる効果がある。

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

例えば、図１（Ｂ）及び図４に示すスペクトルのグラフにおいて、各バンドがの波長がどのような色に対応するかをユーザに直感的に理解させるために、横軸を単純な線ではなく、波長に応じて徐々に色が変化するように当該波長に相当する色が付けられた帯（カラーバー１０９）として表示するようにしても良い。

（付記）
前記の具体的実施形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。

（１） 複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像の表示を制御するソフトウエアのユーザインタフェースを備えた画像表示装置であって、
上記ユーザインタフェースは、
上記マルチバンドカメラで撮像した画像の内でユーザによるエリア設定を受けて、その設定されたエリアのスペクトルをグラフ表示する機能と、
上記表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置のユーザによる指定を受けて、その位置に相当する色の波長を選択する機能と、
上記選択された波長に対応する画像を表示する機能と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。

（対応する実施形態）
この（１）に記載の画像表示装置に関する実施形態は、第１乃至第６実施形態が対応する。
（作用効果）
この（１）に記載の画像表示装置は、マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示し、その表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長が選択されると、その選択された波長に対応する画像を表示する。
従って、この（１）に記載の画像表示装置によれば、スペクトルの形状を確認し、波長を選択してから、その波長に関連する画像を選択することで、スペクトルの形状と画像の関係を結び付け、指定した波長でどのような画像が得られるか推定する事を容易くする効果がある。さらに、スペクトルグラフ上をリアルタイムでマウスポインタで選択された波長により、瞬時に最も関連の高い画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を瞬時に別ウィンドウで確認できる効果がある。

（２） 上記画像を表示する機能は、実際に撮影したバンドの波長帯域の内で上記選択された波長に最も近い実際の画像を表示することを特徴とする（１）に記載の画像表示装置。

（対応する実施形態）
この（２）に記載の画像表示装置に関する実施形態は、第２実施形態が対応する。
（作用効果）
この（２）に記載の画像表示装置は、上記選択された波長に対応する画像を表示するとき、実際に撮影したバンドの波長帯域の内で上記選択された波長に最も近い実際の画像を表示する。
従って、この（２）に記載の画像表示装置によれば、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長から、実際に撮影された画像の中で最も選択波長に近い画像を表示することで、画像を作成する時間を省き、作成のためのパーソナルコンピュータの計算のためのメモリを消費することなく、最も選択波長に近い画像を表示する効果がある。

（３） 上記画像を表示する機能は、上記選択された波長が実際に撮影したバンドの２つの波長帯域間にまたがっている場合は、その２つのバンド、或いは全てのバンドの内の複数のバンドから、上記選択された波長位置の画像を推定して画像を新規に作成し、その画像を表示することを特徴とする（１）に記載の画像表示装置。

（対応する実施形態）
この（３）に記載の画像表示装置に関する実施形態は、第３乃至第５実施形態が対応する。
（作用効果）
この（３）に記載の画像表示装置は、上記選択された波長に対応する画像を表示するとき、上記選択された波長が実際に撮影したバンドの２つの波長帯域間にまたがっている場合には、その２つのバンド、或いは全てのバンドの内の複数のバンドから、上記選択された波長位置の画像を推定して画像を新規に作成して、その新規に作成した画像を表示する。
従って、この（３）に記載の画像表示装置によれば、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長が、実際に撮影された画像の波長と異なる場合でも比較的簡素な方法である直線近似で作成される画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を推定して表示する効果がある。また、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長が、実際に撮影された画像の波長と異なる場合でも比較的簡素な方法であるスプライン曲線で作成される画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を推定して表示する効果がある。さらに、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長が、実際に撮影された画像の波長と異なる場合でも複雑な処理で時間がかかっても高精度で推定された画像を作成し表示することで、選択した波長で得られる画像を精度良く推定して表示する効果がある。

（４） 上記ユーザインタフェースは、上記マルチバンドカメラを制御する機能をさらに備えたことを特徴とする（１）に記載の画像表示装置
（対応する実施形態）
この（４）に記載の画像表示装置に関する実施形態は、第１実施形態が対応する。
（作用効果）
この（４）に記載の画像表示装置は、ユーザインタフェースに、マルチバンドカメラを制御する機能を持たせている。
従って、この（４）に記載の画像表示装置によれば、マルチバンドカメラで今現在撮像している画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示し、その表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することで所望の色の波長を選択して、その選択された波長に対応する画像をマルチバンドカメラで撮像させることかできる。即ち、予め全てのバンドを撮像して保存しておく必要が無くなる。

（５） 複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像の表示を行う画像表示方法であって、
上記マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示する工程と、
上記表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長を選択する工程と、
上記選択された波長に対応する画像を表示する工程と、
を備えたことを特徴とする画像表示方法。

（対応する実施形態）
この（５）に記載の画像表示方法に関する実施形態は、第１乃至第６実施形態が対応する。
（作用効果）
この（５）に記載の画像表示方法は、マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示し、その表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長が選択されると、その選択された波長に対応する画像を表示する。
従って、この（５）に記載の画像表示方法によれば、スペクトルの形状を確認し、波長を選択してから、その波長に関連する画像を選択することで、スペクトルの形状と画像の関係を結び付け、指定した波長でどのような画像が得られるか推定する事を容易くする効果がある。さらに、スペクトルグラフ上をリアルタイムでマウスポインタで選択された波長により、瞬時に最も関連の高い画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を瞬時に別ウィンドウで確認できる効果がある。

（６） 上記画像を表示する工程は、実際に撮影したバンドの波長帯域の内で上記選択された波長に最も近い実際の画像を表示することを特徴とする（５）に記載の画像表示方法。

（対応する実施形態）
この（６）に記載の画像表示方法に関する実施形態は、第２実施形態が対応する。
（作用効果）
この（６）に記載の画像表示方法は、上記選択された波長に対応する画像を表示するとき、実際に撮影したバンドの波長帯域の内で上記選択された波長に最も近い実際の画像を表示する。
従って、この（６）に記載の画像表示方法によれば、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長から、実際に撮影された画像の中で最も選択波長に近い画像を表示することで、画像を作成する時間を省き、作成のためのパーソナルコンピュータの計算のためのメモリを消費することなく、最も選択波長に近い画像を表示する効果がある。

（７） 上記画像を表示する工程は、上記選択された波長が実際に撮影したバンドの２つの波長帯域間にまたがっている場合は、その２つのバンド、或いは全てのバンドの内の複数のバンドから、上記選択された波長位置の画像を推定して画像を新規に作成し、その画像を表示することを特徴とする（５）に記載の画像表示方法。

（対応する実施形態）
この（７）に記載の画像表示方法に関する実施形態は、第３乃至第５実施形態が対応する。
（作用効果）
この（７）に記載の画像表示方法は、上記選択された波長に対応する画像を表示するとき、上記選択された波長が実際に撮影したバンドの２つの波長帯域間にまたがっている場合には、その２つのバンド、或いは全てのバンドの内の複数のバンドから、上記選択された波長位置の画像を推定して画像を新規に作成して、その新規に作成した画像を表示する。
従って、この（７）に記載の画像表示方法によれば、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長が、実際に撮影された画像の波長と異なる場合でも比較的簡素な方法である直線近似で作成される画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を推定して表示する効果がある。また、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長が、実際に撮影された画像の波長と異なる場合でも比較的簡素な方法であるスプライン曲線で作成される画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を推定して表示する効果がある。さらに、スペクトルの形状を確認しながら選択された波長が、実際に撮影された画像の波長と異なる場合でも複雑な処理で時間がかかっても高精度で推定された画像を作成し表示することで、選択した波長で得られる画像を精度良く推定して表示する効果がある。

（８） 複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像を表示する画像表示装置であって、
上記マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示するスペクトル表示部と、
上記スペクトル表示部に表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長を選択する波長選択部と、
上記波長選択部によって選択された波長に対応する画像を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。

（対応する実施形態）
この（８）に記載の画像表示装置に関する実施形態は、第１乃至第６実施形態が対応する。なお、上記表示手段は、計算部１４及び画像表示部１５に相当する。
（作用効果）
この（８）に記載の画像表示装置は、マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示し、その表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長が選択されると、その選択された波長に対応する画像を表示する。
従って、この（８）に記載の画像表示装置によれば、スペクトルの形状を確認し、波長を選択してから、その波長に関連する画像を選択することで、スペクトルの形状と画像の関係を結び付け、指定した波長でどのような画像が得られるか推定する事を容易くする効果がある。さらに、スペクトルグラフ上をリアルタイムでマウスポインタで選択された波長により、瞬時に最も関連の高い画像を表示することで、選択した波長で得られる画像を瞬時に別ウィンドウで確認できる効果がある。

（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の構成を示す図であり、（Ｂ）は着目する波長の選択方法を説明するための図である。 画像上の着目する場所の指定方法を説明するための図である。 画像上の着目する場所の別の指定方法を説明するための図である。 指定された着目する場所の信号強度を表したグラフ例を示す図である。 本発明の第２実施形態における計算部の動作フローチャートを示す図である。 本発明の第３実施形態における計算部の動作フローチャートを示す図である。 従来のバンド切り替え用のＧＵＩの例を示す図である。 従来のバンド切り替え用のＧＵＩの別の例を示す図である。

符号の説明

１１…画像記憶部、 １２…スペクトル表示部、 １３…波長選択部、 １４…計算部、 １５…画像表示部、 １０１…「Ｆｉｌｔｅｒ／Ｂａｎｄ」変更リスト、 １０２…画像表示ウィンドウ、 １０３…カーソル、 １０４…矩形、 １０５…マウスポインタ、 １０６…縦線、 １０８…「Ａｃｔｉｖｅ Ｗｉｎｄｏｗ」変更リスト、 １０９…カラーバー。

Claims (8)

1. 複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像の表示を制御するソフトウエアのユーザインタフェースを備えた画像表示装置であって、
   上記ユーザインタフェースは、
   上記マルチバンドカメラで撮像した画像の内でユーザによるエリア設定を受けて、その設定されたエリアのスペクトルをグラフ表示する機能と、
   上記表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置のユーザによる指定を受けて、その位置に相当する色の波長を選択する機能と、
   上記選択された波長に対応する画像を表示する機能と、
   を備えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 上記画像を表示する機能は、実際に撮影したバンドの波長帯域の内で上記選択された波長に最も近い実際の画像を表示することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 上記画像を表示する機能は、上記選択された波長が実際に撮影したバンドの２つの波長帯域間にまたがっている場合は、その２つのバンド、或いは全てのバンドの内の複数のバンドから、上記選択された波長位置の画像を推定して画像を新規に作成し、その画像を表示することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
4. 上記ユーザインタフェースは、上記マルチバンドカメラを制御する機能をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置
5. 複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像の表示を行う画像表示方法であって、
   上記マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示する工程と、
   上記表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長を選択する工程と、
   上記選択された波長に対応する画像を表示する工程と、
   を備えたことを特徴とする画像表示方法。
6. 上記画像を表示する工程は、実際に撮影したバンドの波長帯域の内で上記選択された波長に最も近い実際の画像を表示することを特徴とする請求項５に記載の画像表示方法。
7. 上記画像を表示する工程は、上記選択された波長が実際に撮影したバンドの２つの波長帯域間にまたがっている場合は、その２つのバンド、或いは全てのバンドの内の複数のバンドから、上記選択された波長位置の画像を推定して画像を新規に作成し、その画像を表示することを特徴とする請求項５に記載の画像表示方法。
8. 複数の色の波長帯域を撮影できるマルチバンドカメラで撮像した画像を表示する画像表示装置であって、
   上記マルチバンドカメラで撮像した画像の内で設定したエリアのスペクトルをグラフ表示するスペクトル表示部と、
   上記スペクトル表示部に表示されたスペクトルのグラフ上の所望の位置を指定することにより所望の色の波長を選択する波長選択部と、
   上記波長選択部によって選択された波長に対応する画像を表示する表示手段と、
   を備えたことを特徴とする画像表示装置。

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