JP2005352747A - 景観の色彩の分析方法及び色彩分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 季節、天候や時間等の条件に左右されることなく、また、色彩に対する個人差の影響を受けることのない客観的な色彩データの調査と分析を、短時間で簡易に行うことが可能な、景観の色彩の分析方法と色彩分析装置を提案する。
【解決手段】 コンピュータによって実施される景観の色彩の分析方法であって、予め記憶された複数の撮影画像データを１つの画像データに加工して加工画像データを作成する画像加工工程Ｓ３と、この加工画像データから所定範囲の明度及び彩度、色相からなる色彩データを抽出する色彩抽出工程Ｓ５と、抽出された所定範囲の明度及び彩度、色相からなる色彩データについてその色彩データが含有する色の分布を分析する色彩分布分析工程Ｓ６により構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、景観の色彩の分析を行う方法とこの方法による色彩分析装置に関する。

従来、景観の色彩の分析は、所定の調査地点からその周囲３６０度の景観について、多数の色コマから構成されるカラーチップと対応させながら、特定の視界範囲を視感によりデータ化する方法により行われていた。このような方法で求められる色彩データは、一つの調査地点において数十から数百におよぶため、大量に発生するデータの収集や整理に多大な労力が必要とされるという問題点を有していた。また、人による視感測色のため、１調査地点での測色に長時間を要することや、客観的なデータを得るために観測者の色彩に対する感覚の統一化を図るための研修などが必要であること等の問題点も有していた。

そのため、特許文献１には、景観の色彩の調査を短時間で行い、人の手による個々の色彩データの入力を必要とせず、簡便にデータ処理、分析を行う色彩の分析方法が開示されている。この色彩の分析方法は、カメラで撮影した画像をパノラマ画像等に加工し、該パノラマ画像をコンピュータに入力した後、コンピュータ内に格納された色情報テーブルを参照して画像をモザイク処理し、画像の色彩別面積構成比、出現頻度などの情報を分析するものである。
特開２００３−４２８４７号公報（［００１２］〜［００２１］、図２）

ところが、前記の色彩の分析方法は、ゆがみの修正、特定場所が重複しないようにする位置合わせ、各画像の明るさやコントラスト等の統一など、パノラマ画像などに加工する際に手間がかかる。また、場合によっては撮影した各画像自体を同一距離で撮影したように加工する必要もあり、これらの加工作業に多大な労力を有するという問題点を有していた。

また、カメラにより撮影された写真データの全てに対して、モザイク処理を行い、画像の色彩データの分析を行うため、空や通行中の車両等も含まれた状態で分析がなされる。そのため、季節や撮影時の天候、時間帯等により、色彩データが大幅に変わる可能性があり、客観的なデータを得ることができないという問題点を有していた。つまり、空の色彩データは、画像データにおいて半分近い面積を占める場合が多く、同じ位置で撮影した場合でも、天候や時間の違いにより、その色彩に大きく影響をきたす場合がある。また、都心においては、車両の通行量や、通行中の車両の色等の影響も大きく、通勤時の画像とそれ以外の画像とでは、その色彩データが大幅に変更される。
このため、客観的な景観の色彩データを得るためには、撮影時の時間帯、天候、季節等の統一性を図る必要があり、その調整に手間を要していた。

本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、画像の加工を容易にし、季節、天候や時間等の条件に左右されることなく、また、色彩に対する個人差の影響を受けることのない客観的な色彩データの調査と分析を、短時間で簡易に行うことが可能な、景観の色彩の分析方法と色彩分析装置を提案することを課題とする。

このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、コンピュータによって実施される景観の色彩の分析方法であって、予め記憶された複数の撮影画像データを１つの画像データに加工して加工画像データを作成する画像加工工程と、前記画像加工工程において作成された前記加工画像データから所定範囲の明度及び彩度、色相からなる色彩データを抽出する色彩抽出工程と、前記色彩抽出工程において抽出された所定範囲の明度及び彩度、色相からなる前記色彩データについてその色彩データが含有する色の分布を分析する色彩分布分析工程とを含むことを特徴としている。

かかる景観の色彩の分析方法は、特定の地域内において、異なる位置で撮影された撮影画像データを、１つの加工画像データとした後、その色彩データを分析するものである。つまり、この分析方法によれば、特定の場所のみのデータ分析をするものではなく、地域全体が有する色彩の分布を把握することが可能となる。また、色彩データの分布の分析に関しては、予め指定された範囲内の明度及び彩度、色相の色彩データのみを対象とするため、経時的に変化する空や交通等の色彩データを除外して、分析を行うことが可能となる。

さらに、本発明の色彩の分析方法は、同一地域内の様々な視点、視界が捕らえている色彩環境が地域の色彩環境と考えることで、従来の方法では必要だった実際に分析する画像の視覚的連続性や違和感の排除を不要とするため、撮影画像を１つの画像データに加工するためのゆがみの補正や位置合わせを不要としており、画像データの加工を容易に行うことが可能なため作業性に優れている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の景観の色彩の分析方法であって、前記色彩抽出工程の前に、該色彩抽出工程において抽出する明度及び彩度、色相の範囲を入力する色カテゴリー入力工程を含むことを特徴としている。

かかる景観の色彩の分析方法は、色の分布の分析の対象となる明度と彩度、色相の範囲である色カテゴリーを入力するため、対象外の色彩データを分析結果から除外することが可能となる。そのため、例えばまちづくりにおいて、新たに構築する建造物がその地域の有する色彩景観を損ねることがないように、既存の建造物から構成される色彩景観に溶け込む色の選定が可能となる。

また、前記色彩分布分析工程において分析された前記色の分布を、円グラフ又は帯グラフとして表示する円グラフ表示工程又は帯グラフ表示工程を含むことを特徴としている。

かかる景観の色彩の分析方法は、色彩分布分析工程において分析された結果を円グラフ又は帯グラフにより表示することで、一目で色彩の分布を把握することが可能となる。また、他の地域との比較も容易に行うことが可能となる。

さらに、本発明に係る色彩分析装置は、入力された複数の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記画像データ記憶手段に記憶された前記複数の画像データを１つの画像データに加工して加工画像データを作成する画像データ処理手段と、前記画像データ処理手段において作成された加工画像データから抽出する色彩データの明度及び彩度、色相の範囲を入力する色カテゴリー入力手段と、前記色カテゴリー入力手段において入力された明度及び彩度、色相の範囲に基づいて前記加工画像データから色彩データを抽出する色彩抽出手段と、前記色彩抽出手段において抽出された前記色彩データが含有する色の分布の分析を行う色彩分布分析手段と、前記色彩分布分析手段において分析された前記色彩データの色の分布をグラフにより表示する色彩分布表示手段とを備えることを特徴としている。

かかる色彩分析装置は、複数の撮影画像データを１つの加工画像データに加工した後、この加工画像データが含有する色の分布を分析し、その結果をグラフ等に表示するため、分析対象となる地域が有する色彩景観の傾向を、特殊な知識を必要とすることなく、一目で理解することが可能となる。

本発明の景観の色彩の分析方法と色彩分析装置によれば、季節、天候や時間等の条件に左右されることなく、また、色彩に対する個人差の影響を受けることのない客観的な色彩データの調査と分析を、短時間で簡易に行うことが可能となる。

本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。

図１は、本実施の形態に係る色彩分析装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、色彩分析装置１は、少なくとも分析装置本体２と入力装置３と出力装置４を備えるコンピュータから構成されている。
ここで、分析装置本体２は、記憶手段１０と入力手段２０と処理手段３０を備えている。また、入力装置３は、キーボード３ａ、マウス３ｂ、記憶媒体読込手段３ｃ等から構成されている。また、出力装置４は、ディスプレイ４ａ、プリンタ４ｂ、記録媒体書込手段４ｃ等から構成されている。

記憶手段１０は、半導体メモリや磁気ディスクなどから構成されており、図１に示すように、画像データ記憶手段１１、色カテゴリー記憶手段１２、ＲＧＢ記憶手段１３を備えている。また、記憶手段１０には、コンピュータを色彩分析装置１として機能させるための図示しないプログラムが格納されている。
また、入力手段２０は、景観の色彩の分析に伴い、必要な各種データを入力する手段であり、画像データ入力手段２１と色カテゴリー入力手段２２を備えている。
さらに、処理手段３０は、景観の色彩の分析に伴う各種演算処理を行う手段であり、画像データ処理手段３１、色彩抽出手段３２、色彩分布分析手段３３、グラフ作成手段（色彩分布表示手段）３４を備えている。

図２は、本実施の形態に係る景観の色彩の分析方法の構成を示すフローチャートである。本実施の形態は、所定の地域内の４箇所にて撮影した撮影画像データに基づいて、色彩の分析を行い、当該地域の色彩景観の傾向を調査する場合について記載する。

図２に示すように、本実施の形態の景観の色彩の分析方法は、画像データ入手工程Ｓ１、画面上色彩調整工程Ｓ２、画像加工工程Ｓ３、色カテゴリー入力工程Ｓ４、色彩抽出工程Ｓ５、色彩分布分析工程Ｓ６及びグラフ表示工程（円グラフ表示工程又は帯グラフ表示工程）Ｓ７により構成されている。

画像データ入手工程Ｓ１は、色彩分析装置１に画像データ入力手段２１の指示に従い、撮影した画像データを入力し、画像データ記憶手段１１に記憶させる工程である。
色彩分析装置１を起動すると、画像データ入力手段２１（図１参照）により、画像データの入力が要求されるため、操作者は、ディスプレイ４ａに表示されたの指示に従って入力装置３を介して画像データの入力を行う。
ここで、画像データ入手工程Ｓ１において入力する画像データは、色彩景観の分析を行う地域において撮影された校正パレット及び所定の地域内で撮影された４枚の撮影画像データである。

校正パレットは、予め撮影地域の既設建造物の外観に多い色をＲＧＢの諧調値で求めて、これらの色により作成されている。そして、撮影画像データを撮影する現地にてこの校正パレットを撮影する。ここで、ＲＧＢの諧調値（以下「ＲＧＢ値」という場合がある）の選定は、視測により複数のＲＧＢ値を選定し、その周囲のＲＧＢ値を含めて諧調値として選定しておく。なお、ＲＧＢ値とは、赤、緑、青（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）の３つの波長の光を、さまざまな強さで組み合わせた色の表現方式である。

そして、撮影画像データは、景観の色彩の分析を行う地域について、異なる複数箇所において景観の撮影を行い、取得する。景観の撮影は、予め撮影地点と撮影方向とを決めておき、速やかに撮影を行う。撮影は、スチールカメラ、デジタルカメラ、デジタルビデオ等を利用して行い、後記する画面上色彩調整工程Ｓ２での作業効率を考慮して、なるべく日の当り方の影響を受けない時間帯を選択して行う。なお、本実施の形態では、撮影画像データを４箇所にて撮影するものとしたが、撮影箇所の箇所数は限定されるものではない。

また、本実施の形態では、校正パレットの撮影を撮影画像データの取得前に行うものとしたが、景観の撮影後に、校正パレットを撮影してもよく、校正パレットと景観との撮影が、略同一条件下で行われれば、その順番は限定されるものではない。

次に、校正パレットの画像データ及び撮影画像データを、景観の色彩の分析を行う色彩分析装置１に入力する。ここで、校正パレット及び景観の撮影をスチールカメラで行った場合は、そのネガから画像データ（デジタルデータ）を作成して入力する方法や、プリントされた写真をスキャナーで読み込み、デジタルデータ化した後、色彩分析装置１に入力する方法等により行う。また、撮影がデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等により行われた場合は、そのデジタルデータを公知の方法により色彩分析装置１に入力する。
そして、入力された校正パレットの画像データ及び撮影画像データは、画像データ記憶手段１１に記憶される。

画面上色彩調整工程Ｓ２では、画面上に表示される画像をより現実的な色彩とするとともに、複数の画像データの色調を整える処理を行う。まず、操作者が、キーボード３ａ又はマウス３ｂを操作して、画像データ記憶手段１１から校正パレットの画像データを読み出してディスプレイ４ａに表示し、手元の校正パレットと見比べながら、ディスプレイ４ａの色表示機能（明るさ、コントラスト）の調整を行う。ディスプレイ４ａの色表示機能の調整が完了した後、画像データ入手工程Ｓ１において入力されて画像データ記憶手段１１に記憶された４箇所の撮影画像データを、操作者が、キーボード３ａ又はマウス３ｂを介してディスプレイ４ａに並べて表示させ、道路舗装の色や空の色などを見比べて、日のあたり方の違いなど、他の撮影画像データと著しく異なる撮影画像データが有るか否かを確認する。他の撮影画像データと著しく異なる撮影画像データがある場合は、その撮影画像データの明るさの調整等をマウス３ｂ等の入力装置３を介して行い、他の撮影画像データとの整合を図る。この際、撮影画像データに不要な部分がある場合は、操作者が入力装置３を介して不要部分を削除する。
前記の方法により撮影画像データの調整を行った後、撮影画像データを再度画像データ記憶手段１１に記憶する。

画像加工工程Ｓ３では、画面上色彩調整工程Ｓ２においてその明るさ等の調整が行われた複数の撮影画像データを、画像データ処理手段３１により１つの加工画像データに加工する。
つまり、操作者が画像データ処理手段３１を起動させることにより、画像データ処理手段３１が、画面上色彩調整工程Ｓ２においてその明るさの調整が行われた複数の撮影画像データを、画像データ記憶手段１１から読み出し、ランダムに並べて繋げることにより１つの加工画像データを作成する。

色カテゴリー入力工程Ｓ４では、分析の対象となる色彩の明度及び彩度、色相とその精度を入力する。
画像加工工程Ｓ３による加工画像データの作成が完了すると、色カテゴリー入力手段２２が起動して、明度及び彩度、色相の範囲と色彩分析の精度（ΔＲ，ΔＧ，ΔＢ）の入力が要求される。操作者は、ディスプレイ４ａに表示された指示に従い、分析の対象となる色彩の明度と彩度、色相の範囲と精度を入力する。本実施の形態では、色彩の明度と彩度、色相の範囲と精度をＲＧＢ値により入力するものとする。ここで、色彩分析の精度は、その目的に応じて設定するものであり、例えば加工画像データがどのような色を多く含むかを調査するときはΔＲ，ΔＧ，ΔＢを大きくし、似たような色が多く、同系色内での分布状況を調査するときはΔＲ，ΔＧ，ΔＢを小さく設定する。

色彩抽出工程Ｓ５では、色カテゴリー入力工程Ｓ４において入力された明度と彩度、色相の範囲内の色彩データの抽出を行う。
色カテゴリー入力手段２２の指示に応じて、分析の対象となる明度と彩度、色相の範囲及びその精度を入力すると、色彩抽出手段３２が起動して、加工画像データ内から分析の対象となる色彩の抽出が行われる。これにより、画像データ内に含まれている空や自動車等の分析対象（建物等）以外の色彩データを除去することが可能となる。つまり、例えば、色カテゴリー入力手段２２において入力された色カテゴリーが（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）とすると、加工画像データ内のＲＧＢ値から（Ｒ１−ΔＲ，Ｇ１−ΔＧ，Ｂ１−ΔＢ）と（Ｒ１＋ΔＲ，Ｇ１＋ΔＧ，Ｂ１＋ΔＢ）を２頂点とする立方体（図３参照）の内側に存在する値を抽出して、その他のデータを除去する。ここで、色彩データの抽出は限定されるものではなく、空等の色彩データも含まれるように明度と彩度、色相の範囲を指定することにより、全体的な景観の色彩の分析を行うものとしてもよい。

色彩分布分析工程Ｓ６では、色彩抽出工程Ｓ５において分析対象外の色彩等が除去された加工画像データについて、色彩分布分析手段３３により、その色彩の分布をＲＧＢの諧調値との相対距離から分類して、その割合を算出する。
つまり、例えば色カテゴリー入力手段２２において入力された色カテゴリーが（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）と（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）とすると、加工画像データ内の前ポイントについて、（Ｒ１−ΔＲ，Ｇ１−ΔＧ，Ｂ１−ΔＢ）と（Ｒ１＋ΔＲ，Ｇ１＋ΔＧ，Ｂ１＋ΔＢ）を２頂点とする立方体の内側に存在する場合は（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）に属するポイント、（Ｒ２−ΔＲ，Ｇ２−ΔＧ，Ｂ２−ΔＢ）と（Ｒ２＋ΔＲ，Ｇ２＋ΔＧ，Ｂ２＋ΔＢ）を２頂点とする立方体の内側に存在する場合は（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）に属するポイントとして区分けを行い、色カテゴリーごとのポイント数を集計することによりその割合を算出する。

グラフ表示工程Ｓ７では、色彩分布分析工程Ｓ６において分析された色彩の分布が円グラフで表示される。
色彩分布分析手段３３による色彩の分布の分析が完了すると、グラフ作成手段３４が起動して、分析結果に基づいて図４に示すような円グラフを作成し、これをディスプレイ４ａに表示する。

本実施の形態では、所定の地域内の異なる複数箇所で撮影された複数枚の撮影画像データを画像加工工程Ｓ３において、１つの加工画像データとして加工した後、その加工画像データ内の色彩の分布の分析を行うため、その地域の色彩景観を把握することが可能となり、地域に合わせた建造物の外観設計に活用することが可能となる。また、画像加工工程Ｓ３において加工する撮影画像データに、特定の場所で異なる方向を撮影した複数の撮影画像を利用すれば、特定の場所の色彩景観を把握することが可能となり、建造物の外観設計の際に近隣の建造物との整合性を図ることが可能となる。

また、画面上色彩調整工程Ｓ２において、舗装の色などにより複数の撮影画像データの色調を調節することにより、季節や天候等の違いから色調が異なる撮影画像データについても、統一性を持たせてから色の分布の分析を行うため、より客観的な分析を行うことが可能となる。

また、画像加工工程Ｓ３において、構築予定の建造物のパース図等を撮影画像データと繋ぎ合わせて加工画像データを作成することにより、計画中の建造物を含めた色彩の分布の分析を行うことが可能となる。

また、色彩分布分析工程Ｓ６における分析は、色彩抽出工程Ｓ５において指定された明度と彩度、色相の範囲内の色彩データであるため、空や通行車両等の経時的に変化する色彩が除外されており、その地域が有する不変的な色彩の分布について行われている。そのため、地域毎の色彩の特性を理解することが可能となる。

また、色彩分布分析工程Ｓ６において分析された景観の色彩の分布は、グラフ表示工程Ｓ７において、図４に示すように円グラフにより表示されるため、特別な技術や経験を有していない人でも、一目でその分布を把握することが可能となる。

また、このようにして作成された地域ごとの色彩分布の円グラフを図５に示すように、並べて表示すれば、地域ごとの色彩景観の傾向を把握することが可能となり、新たな都市開発において、活用することが可能となる。

また、分類された色彩データは、帯グラフにより表示することも可能であり、円グラフと同様に、複数の地域の分布を並べて表示することにより、一目で地域毎の色彩の分布の傾向を把握することが可能となる（図６参照）。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記の実施の形態では、色彩の分布について、ＲＧＢ値を利用して分析を行うものとしたが、色彩の表現方法は限定されるものではなく、マンセルの表色システムやＣＭＹＫ値（藍色（Ｃｙａｎ），深紅色（Ｍａｇｅｎｔａ），黄色（Ｙｅｌｌｏｗ），黒（ｂｌａｃＫ）の配合比率を変化させて、すべての色を表現する方式）等を利用してもよく、使用するコンピュータのプログラム等に適合する方式を適宜選定すればよい。
また、分析結果の表示方式は、円グラフ、帯グラフに限定されるものではないことはいうまでもない。

本実施の形態に係る色彩分析装置の構成を示す概略図である。 景観の色彩の分析方法の構成を示すフローチャートである。 色カテゴリーの範囲を示す参考図である。 色彩の分布の分析結果を円グラフに示した例である。 地域毎の色彩の分布の分析結果を円グラフに示した例である。 地域毎の色彩の分布の分析結果を帯グラフに示した例である。

符号の説明

１ 色彩分析装置
１１ 画像データ記憶手段
２２ 色カテゴリー入力手段
３１ 画像データ処理手段
３２ 色彩抽出手段
３３ 色彩分布分析手段
３４ グラフ作成手段（色彩分布表示手段）

Claims (5)

1. コンピュータによって実施される景観の色彩の分析方法であって、
   予め記憶された複数の撮影画像データを１つの画像データに加工して加工画像データを作成する画像加工工程と、
   前記画像加工工程において作成された前記加工画像データから所定範囲の明度及び彩度、色相からなる色彩データを抽出する色彩抽出工程と、
   前記色彩抽出工程において抽出された所定範囲の明度及び彩度、色相からなる前記色彩データについてその色彩データが含有する色の分布を分析する色彩分布分析工程と、
   を含むことを特徴とする、景観の色彩の分析方法。
2. 前記色彩抽出工程の前に、該色彩抽出工程において抽出する明度及び彩度、色相の範囲を入力する色カテゴリー入力工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の景観の色彩の分析方法。
3. 前記色彩分布分析工程において分析された前記色の分布を、円グラフをして表示する円グラフ表示工程を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の景観の色彩の分析方法。
4. 前記色彩分布分析工程において分析された前記色の分布を、帯グラフとして表示する帯グラフ表示工程を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の景観の色彩の分析方法。
5. 入力された複数の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
   前記画像データ記憶手段に記憶された前記複数の画像データを１つの画像データに加工して加工画像データを作成する画像データ処理手段と、
   前記画像データ処理手段において作成された加工画像データから抽出する色彩データの明度及び彩度、色相の範囲を入力する色カテゴリー入力手段と、
   前記色カテゴリー入力手段において入力された明度及び彩度、色相の範囲に基づいて前記加工画像データから色彩データを抽出する色彩抽出手段と、
   前記色彩抽出手段において抽出された前記色彩データが含有する色の分布の分析を行う色彩分布分析手段と、
   前記色彩分布分析手段において分析された前記色彩データの色の分布をグラフにより表示する色彩分布表示手段と、
   を備えることを特徴とする、色彩分析装置。

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