JP2006345440A - 画像処理装置、画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 コストアップや大規模化を防止又は抑制しつつ、より人間の視覚特性にマッチした汎用性の高い画像処理装置、画像処理プログラムを提供する。
【解決手段】 手動設定モードが設定されると、パラメータＬ_Ａ，Ｙｂ，Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗについて、ユーザが設定値を入力するための設定値入力画面１０を表示部に表示する。設定値入力画面１０のリストボックス１１は、パラメータＬ_Ａ，Ｙｂ，Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗのうち任意の設定対象を指定するためのものであり、グラフ表示・入力部１２は、リストボックス１１で選択されたパラメータについて、予め設定された、所定時間間隔を有する複数の時刻における設定値の初期値をグラフ形式で表示するとともに、該グラフにおける各時刻のデータ点Ｐ１〜Ｐ９は入力操作部３により移動可能となっており、データ点Ｐ１〜Ｐ９の移動操作を行うことで、そのデータ点に対応する設定値を変更できるようにした。
【選択図】 図５

Description

本発明は、カラーアピアランスモデルを用いた色変換処理を行う画像処理装置、画像処理プログラムに関する。

従来、例えば下記特許文献１〜３に開示されているように、カラーアピアランスモデルを用いた色変換が知られている。

特許文献１には、ディスプレイの色再現特性と該ディスプレイを観察するときの照明条件をカラーカメラで取得し、ネットワークを介して取得した画像に、色再現特性及び観察時の照明条件に基づいて順応補正等の色変換処理を行い、該画像をディスプレイに表示する技術が開示されている。

特許文献２には、医療用画像処理装置において、ディスプレイの周囲の照明条件と色特性を用いて、患部を撮影した画像を、所望の照明下で見た色で再現した出力用画像に変換し、この変換後の画像を該ディスプレイに表示する技術が開示されている。

特許文献３には、プロジェクタが投影する画像の色の見えを、異なる観察環境下において一致させることを目的として、基準となる色光を投影面に投射し、そのときの反射光をカラーセンサによって取り込み、その出力信号に基づいて投影面に投影すべき画像の色を補正する技術が開示されている。
特開２００１−６００８２号公報 特開２００１−２５８０４４号公報 特開２００３−３２３６１０号公報

しかしながら、前記各特許文献１〜３においては、ディスプレイや投影面の周辺環境を撮影するカメラやセンサを、前記色変換処理を行う画像処理装置やディスプレイ等とともに設ける必要があるため、色変換を行うための構成が大掛かりで多大なコストを要するものとなったり、汎用性が低下したりすることが考えられる。

また、従来のカラーアピアランスモデルを用いた色変換では、例えば、ディスプレイがオフィスで使用されることが多い場合には、そのオフィスにおける一般的なディスプレイの設置環境を想定したパラメータを１種類のみ用意し、常にそのパラメータで色変換処理を行うというように、画像が鑑賞される特定の環境条件について予め設定したパラメータでしか色変換を行うことができなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コストアップや大規模化を防止又は抑制しつつ、より人間の視覚特性にマッチした汎用性の高い画像処理装置、画像処理プログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、カラーアピアランスモデルを用いた色変換処理を行う画像処理装置において、少なくとも１つが時刻の関数として表されたパラメータを用いて前記色変換処理を行う色変換処理部を備えることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、画像処理装置にカラーアピアランスモデルを用いた色変換処理を行わせる画像処理プログラムであって、前記画像処理装置を、少なくとも１つが時刻の関数として表されたパラメータを用いて前記色変換処理を行う色変換処理部として機能させることを特徴とする画像処理プログラムである。

請求項１、６に記載の発明によれば、少なくとも１つが時刻の関数として表されたパラメータを用いて色変換処理を行うので、当該画像処理装置による画像処理後の画像を出力する画像出力装置の周辺環境に応じたパラメータを設定することができる。

例えば、前記画像出力装置が、通常の室内で設置されている場合、通常、室内の照明光と窓等から差し込む外光とが混ざり合う環境において、ユーザは前記画像出力装置で出力された画像を鑑賞することとなる。外光は、主に太陽の高度に応じて変化し、昼と夜とでは室内の明るさが大きく異なる。また、室内光は、常時点灯されている場合や、夜間のみ点灯される場合もある。これらはいずれの場合も、時刻の変化に起因するものであり、時刻によって画像の観察条件が変化する。したがって、少なくとも１つが時刻の関数として表されたパラメータを用いて色変換処理を行うことで、画像出力装置により出力される画像の見え方が、前記画像出力装置の設置位置の周辺環境に応じて大きく異なるのを抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記関数は、複数の時刻と、各時刻に対して予め設定された前記パラメータについての複数の設定値とから導出された関数を含むことを特徴とするものである。

この発明によれば、関数は、複数の時刻と、各時刻に対して予め設定された前記パラメータについての複数の設定値とから導出された関数を含むようにしたので、時刻に応じた適切な関数が比較的簡単に設定される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像処理装置において、前記関数は、当該画像処理装置による画像処理後の画像を出力する画像出力装置と該画像出力装置の設置位置における周辺環境とを含む、異なる時刻に撮影された複数の画像から導出された前記パラメータについての設定値と、前記各画像の撮影日時とから導出された関数を含むことを特徴とするものである。

この発明によれば、関数は、当該画像処理装置による画像処理後の画像を出力する画像出力装置と該画像出力装置の設置位置における周辺環境とを含む、異なる時刻に撮影された複数の画像から導出された前記パラメータについての設定値と、前記各画像の撮影日時とから導出された関数を含むようにしたので、前記関数が自動的に設定される。したがって、ユーザは、関数を設定する手間を省くことができる。なお、撮影日時は、撮影年月日及び撮影時刻を含む。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置において、月日情報を入力するための月日情報入力手段と、月日に対応して予め設定された、前記パラメータの設定値についての補正値を記憶する記憶手段と、前記月日情報入力手段により月日情報が入力されると、その月日情報に対応する補正値を前記記憶手段から読出し、この補正値を用いて前記パラメータについての設定値を補正する補正手段とを備えることを特徴とするものである。

この発明によれば、月日情報が入力されると、その月日情報に対応する補正値を読出し、この補正値を用いて前記パラメータについての設定値を補正するようにしたので、画像出力装置の設置位置における周辺環境に応じたより適切な画像を得ることができる。その結果、画像出力装置により出力される画像の見え方が、前記画像出力装置の設置位置の周辺環境に応じて大きく異なるのをより一層抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像処理装置において、当該画像処理装置の設置場所の緯度及び／又は経度の情報を取得する取得手段を備えることを特徴とするものである。

この発明によれば、当該画像処理装置の設置場所の緯度及び／又は経度の情報を取得するようにしたので、画像出力装置の周辺環境に応じたより適切な画像を得ることができる。すなわち、当該画像処理装置の設置場所の緯度及び／又は経度が判明すると、太陽の高度を算出し、外光による平均的な影響を予測することができることから、当該画像処理装置の設置場所の緯度及び／又は経度の情報を取得することで、画像出力装置により出力される画像の見え方が、前記画像出力装置の設置位置の周辺環境に応じて大きく異なるのをより一層抑制することができる。

本発明によれば、当該画像処理装置による画像処理後の画像を出力する画像出力装置の周辺環境に応じた、より人間の視覚特性にマッチした画像を得ることができるとともに、コストアップや大規模化を防止又は抑制しつつ、汎用性の高い画像処理装置及び画像処理プログラムを実現することができる。

以下、本発明に係る画像処理装置の実施形態について説明する。図１は、画像処理装置の電気的な構成を示す図である。

図１に示すように、画像処理装置１は、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）で構成されており、表示部２と、入力操作部３と、外部記憶部４と、制御部５とを有する。

表示部２は、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）あるいはＰＤＰ（Plasma Display Panel）等からなり、画像やその他各種データの表示を行うものである。入力操作部３は、後述する制御部５等に所望の処理・動作を行わせる指示や各種データを入力するためのものであり、例えばキーボードやマウスに相当する。

外部記憶部４は、例えばハードディスク等からなり、例えば、デジタルカメラやスキャナ、あるいはデジタルビデオムービーカメラ等で撮影され、メモリカードリーダーやＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等のインターフェースを介してそれらの機器から読み込んだ画像、ＤＶＤ等の記録媒体からディスクドライブ装置を介して読み込んだ画像、インターネット等を介して取り込んだ画像等を記憶する。本件は、画像を取得したハードウェアの種類、静止画／動画の違い、ファイルフォーマット、インターフェース、記録媒体の種類などに関係なく目的を達成することができる。

制御部５は、例えば制御プログラムを記憶する内部記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなる。制御部５に記憶される制御プログラムには、カラーアピアランスモデルを用いたアプリケーションプログラムが含まれている。

カラーアピアランスモデルは、視覚系による色の見え方を予測するためのモデルであり、明るさ、彩度、色相等の感覚に対応した数値を、表色値と観察条件に対するパラメータとから算出する。カラーアピアランスモデルとして、例えばＬａｂモデル、納谷モデル、Ｈｕｎｔモデル、ＲＬａｂモデル、ＬＬａｂモデル等が提案されており、近年は、ＣＩＥ（色彩に関する規格を定める団体で国際照明委員会の略）によって勧告された、ＣＩＥＣＡＭ９７ｓ、ＣＩＥＣＡＭ０２が標準的なモデルとして使用されることが増えつつある。以下、本実施形態では、これらのカラーアピアランスモデルのうちＣＩＥＣＡＭ９７ｓを用いるものとする。

ＣＩＥＣＡＭ９７ｓにおいては、図２に示すように、観察する対象である表示部２が設置されている環境の明るさと照明光源の色に関して、順応視野の輝度Ｌ_Ａ、背景の相対輝度Ｙｂ、順応白色の３刺激値Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗがパラメータとして設定されている。さらに、これらの影響を決定するパラメータとして、周辺の影響係数（Impact of surroucd）：ｃ、色の誘導係数（Chromatic induction factor）：Ｎｃ、明度コントラスト係数（Lightness contrast factor）：Ｆ_ＬＬ、順応度合係数（Factor for degree of adaptation）：Ｆが設定されている。

本実施形態では、前記パラメータＬ_Ａ、Ｙｂ、Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗが時刻の関数として設定されており、外部記憶部４に格納している画像を表示部２で表示する場合に、その時点における時刻に応じた色変換処理を行う機能をＣＩＥＣＡＭ９７ｓに付加しているところに特徴を有している。

制御部５は、前述のアプリケーションプログラムにより、表示制御部６と、モード設定部７と、設定モード処理部８と、実行モード処理部９として機能する。以下、このアプリケーションプログラムを、画像処理プログラムという。

表示制御部６は、各種の設定画面や色変換処理後の画像等を表示部２に表示させるものである。

モード設定部７は、表示部２に表示された図略のモード設定画面において操作者により入力されたモードに設定するものであり、本実施形態では、以下に説明する設定モードと実行モードとを有する。設定モードは、ＣＩＥＣＡＭ９７ｓに設定された前記各パラメータの設定値を設定するためのモードであり、実行モードは、設定モードにおいて設定された設定値に基づき、画像の色変換処理を行うモードである。

以下、モード設定部７によるモード処理について説明する。図３は、モード設定部７によるモード設定処理を示すフローチャートである。

図３に示すように、モード設定部７は、画像処理プログラムが起動されると、使用する変数、フラグ等の初期化を行う（ステップ♯１０１）。そして、モード設定部７は、入力操作部３により何らかの入力が行われるまで待機し（ステップ♯１０２でＮＯ）、入力操作部３により何らかの入力が行われると（ステップ♯１０２でＹＥＳ）、その入力内容を判断する（ステップ♯１０３）。

前記入力内容が設定モードの選択である場合には（ステップ♯１０３でＹＥＳ）、モード設定部７は、設定モード処理部８に後述する設定モード処理を実行させ（ステップ♯１０４）、実行モードである場合には（ステップ♯１０３でＮＯ、♯１０５でＹＥＳ）、実行モード処理部９に後述する実行モード処理を実行させ（ステップ♯１０６）、設定モードの選択でも実行モードの選択でもない、すなわち終了指示である場合には（ステップ♯１０３，♯１０５でＮＯ）、一連の処理を終了する。

図４は、ステップ♯１０４の設定モード処理部８による設定モード処理を示すフローチャートである。

図４に示すように、設定モード処理部８は、自動設定モードであるか、手動設定モードであるかを判定する（ステップ♯２０１）。本実施形態では、予め例えばデジタルカメラ等により表示部２及びその周辺の被写体を、時刻をずらして撮影した複数の画像が外部記憶部４に記憶されており、自動設定モードは、外部記憶部４からそれらの撮影画像を読み出して、該撮影画像から自動的に前記パラメータの設定値を導出するモードである。また、手動設定モードは、ユーザが時刻とパラメータの設定値との対応を入力するモードである。なお、本実施形態では、前記撮影画像はＲＡＷデータ形式で外部記憶部４に記憶されているものとし、また、この撮影画像はデジタルカメラで撮影されたものとする。

自動設定モードが設定された場合（ステップ♯２０１でＹＥＳ）、設定モード処理部８外部記憶部４から前記撮影画像を読み出し（ステップ♯２０２）、次のようにして、該撮影画像から必要なパラメータＬ_Ａ，Ｙｂ，Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗを導出する（ステップ♯２０３）。

まず、設定モード処理部８は、順応視野の輝度Ｌ_Ａを画像データに関連付けられているデジタルカメラの適正露出値（制御輝度）から算出する。適正露出値は、ＡＰＥＸシステムのＢｖ値によって記録されており、設定モード処理部８は、次式（１）によって輝度Ｌ_Ａ（ｃｄ／ｍｍ^２）に変換する。

Ｌ_Ａ＝２^ＢＶ・Ｋ・Ｎ ・・・（１）
Ｋ：露出計の較正定数（＝１４） Ｎ：定数（＝０．３）
次に、設定モード処理部８は、背景の相対輝度Ｙｂを算出する。背景の相対輝度Ｙｂは、画面中心から例えば視角２度の領域に属する画素の平均輝度Ｂｖｃと視角１０度の領域に属する画素の平均輝度Ｂｖｂとを算出したのち、次式（２）により設定される。

Ｙｂ＝２^Ｂｖｂ／２^Ｂｖｃ×０．１８×１００ ・・・（２）
ここで、設定モード処理部８は、前記式（２）により算出された背景の相対輝度Ｙｂが「１００」を超える場合には、背景の相対輝度Ｙｂを「１００」に設定する。なお、視角２度及び視角１０度の領域は、デジタルカメラに搭載される撮像素子のサイズと撮影時に使用されたレンズの焦点距離とから画角を算出し、この画角と前記撮像素子の画素数との関係で決定することができる。また、ここでは、前記平均輝度Ｂｖｃ，Ｂｖｂの算出対象領域を、それぞれ画面中心から視角２度及び視角１０度としたが、前記算出対象領域をユーザに設定させるように構成してもよい。

次に、設定モード処理部８は、順応白色の３刺激値Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗを算出する。設定モード処理部８は、まず、デジタルカメラのホワイトバランス処理によって算出、記録された撮影シーンのＲ／Ｇ比とＢ／Ｇ比とから、次式（３）にしたがって光源の色温度値Ｔを算出する。

１／Ｔ＝Ａ０−Ａ１×ｌｎ［（Ｂ／Ｇ）／Ｒ／Ｇ］ ・・・（３）
なお、Ａ０，Ａ１：撮像素子の分光特性で決定する定数
そして、設定モード処理部８は、この算出した色温度値Ｔから、その色温度における黒体放射の色度値ｘ、ｙを換算テーブルを参照することによって算出する。ここでは、反射率を９０％とし、設定モード処理部８は、下記式（４）〜（６）により３刺激値Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗを設定する。

Ｘｗ＝ｘ×ｙ／９０ ・・・（４）
Ｙｗ＝９０ ・・・（５）
Ｚｗ＝（１−ｘ−ｙ）×９０ ・・・（６）
前記ステップ♯２０３の処理後、設定モード処理部８は、周辺部とのコントラストを算出し、これにより係数ｃ，Ｎｃ，Ｆ_ＬＬ，Ｆの値を設定する（ステップ♯２０４）。周辺部とは、背景の相対輝度Ｙｂを求める際に決定した背景部分のさらに外側の部分をいう。設定モード処理部８は、背景の相対輝度Ｙｂと略同様の方法で、視角１０度の領域を求め、画面内で、その領域よりも外側に属する領域の平均輝度Ｂｖｓを算出し、この平均輝度Ｂｖｓと前記平均輝度Ｂｖｃとの差から、係数ｃ，Ｎｃ，Ｆ_ＬＬ，Ｆを決定する。

ここで、これらの係数ｃ，Ｎｃ，Ｆ_ＬＬ，Ｆについては、ＣＩＥＣＡＭ９７ｓでは、条件に応じて表１に示すような推奨値が設定されている。

したがって、設定モード処理部８は、これを用い、平均輝度Ｂｖｓと前記平均輝度Ｂｖｃとの差により、以下のように条件を判定し、表１にしたがって係数ｃ，Ｎｃ，Ｆ_ＬＬ，Ｆの値を設定する。

Ｂｖｃ−Ｂｖｓ＜０のとき 平均的な周辺部
Ｂｖｃ−Ｂｖｓ＞２．７のとき 暗い周辺部
０≦Ｂｖｃ−Ｂｖｓ≦２．７のとき 薄暗い周辺部
例えば、Ｂｖｃ−Ｂｖｓが「−１」となった場合には、設定モード処理部８は、周辺部は「平均的な周辺部」と判定し、表１を参照して、「平均的な周辺部」に対応する係数ｃ，Ｎｃ，Ｆ_ＬＬ，Ｆの値として、「０．６９」，「１」，「１」，「１」を設定する。

なお、ここでは、（Ｂｖｃ−Ｂｖｓ）の値を境界として観察条件の条件分けを行うようにしたが、この表１に示す各観察条件に応じた係数ｃ，Ｎｃ，Ｆ_ＬＬ，Ｆの値に加えて、（Ｂｖｃ−Ｂｖｓ）の値に応じた係数ｃ，Ｎｃ，Ｆ_ＬＬ，Ｆの値を補間するようにしてもよい。

設定モード処理部８は、前記設定値（前述の例では、「０．６９」，「１」，「１」，「１」）を、撮影画像に付加されている年月日の情報に対応させて外部記憶部４に格納する。設定モード処理部８は、以上の処理を外部記憶部４に記憶されている全ての撮影画像について実行し、算出した設定値を、撮影時の年月日に対応させて外部記憶部４に格納する。

一方、ステップ♯２０１において手動設定モードが設定された場合（ステップ♯２０１でＮＯ）、表示制御部６及び設定モード処理部８は、以下の処理を行う。

まず、表示制御部６は、例えば図５に示すように、前記各パラメータＬ_Ａ，Ｙｂ，Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗについて、ユーザが設定値を入力するための設定値入力画面を表示部２に表示する（ステップ♯２０５）。

図５に示す設定値入力画面１０は、上部に配置されたリストボックス１１と、画面略中央に配置されたグラフ表示・入力部１２と、該グラフ表示・入力部１２の下方に配置された、設定内容の入力確定を行うための「ＯＫ」ボタン１３、及び、設定内容の消去を行うための「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１４とを有する。

リストボックス１１は、順応視野の輝度Ｌ_Ａ、背景の相対輝度Ｙｂ、順応白色の３刺激値Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗの各パラメータのうち任意の設定対象を指定するためのものであり、三角印を操作することで、前記パラメータのリストが表示され、そのリストのうち任意のパラメータの表示領域に対して所定の操作を行うことで、その操作対象が設定対象のパラメータとして設定されるとともに、そのパラメータの名称が表示される。図５では、順応視野の輝度Ｌ_Ａが、設定対象のパラメータとして指定されている状態を示している。

グラフ表示・入力部１２は、リストボックス１１において選択されたパラメータについて、予め設定された、所定時間間隔を有する複数の時刻における設定値の初期値をグラフ形式で表示するとともに、このグラフにおける前記各時刻のデータ点Ｐ１〜Ｐ９は入力操作部３により移動可能となっており、このデータ点Ｐ１〜Ｐ９の移動操作を行うことで、そのデータ点に対応する設定値を変更することができるようになっている。なお、この画面においては、各データ点Ｐ１〜Ｐ９間はスプライン曲線で補間されており、パラメータの設定値が時刻の関数として表されている。

設定モード処理部８は、この設定値入力画面１０において、何らかの入力が行われたか否かを判断し（ステップ♯２０６）、入力が無い場合には（ステップ♯２０６でＮＯ）、待機する一方、入力が行われると（ステップ♯２０６でＹＥＳ）、その入力内容が「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１４に対する入力操作であるか否かを判断する（ステップ♯２０７）。「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１４に対する入力操作である場合には（ステップ♯２０７でＹＥＳ）、設定モード処理部８は、ステップ♯２１１の処理に進み、「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１４に対する入力操作でない場合には（ステップ♯２０７でＮＯ）、入力内容が「ＯＫ」ボタン１３の入力操作であるか否かを判断する（ステップ♯２０８）。「ＯＫ」ボタン１３に対する入力操作でない場合、すなわちリストボックス１１におけるパラメータの変更、前記グラフにおけるデータ点Ｐ１〜Ｐ９の位置変更等である場合には（ステップ♯２０８でＮＯ）、設定モード処理部８は、表示内容を変更してステップ♯２０５に戻り、「ＯＫ」ボタン１３に対する入力操作である場合には（ステップ♯２０８でＹＥＳ）、設定値入力画面１０において入力された内容を外部記憶部４に格納した後（ステップ♯２１０）、ステップ♯２１１の処理に進む。

ステップ♯２０４，♯２０７又は♯２１０の処理後、表示制御部６は、例えば図６に示すような設定値補正画面１５を表示する（ステップ♯２１１）。

図６に示す設定値補正画面１５は、順応視野の輝度Ｌ_Ａ、背景の相対輝度Ｙｂ、順応白色の３刺激値Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗの各パラメータについての設定値について、月に応じた補正を行うための画面であり、上部に配置されたリストボックス１６と、補正値表示・入力部１７と、設定内容の入力確定を行うための「ＯＫ」ボタン１８、設定内容の消去を行うための「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１９とを有する。

リストボックス１６、「ＯＫ」ボタン１８及び「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１９は、図５に示す設定値入力画面１０における機能と略同様であるため、説明は省略する。

補正値表示・入力部１７は、リストボックス１６において選択されたパラメータの設定値について、予め設定された、月ごとの（１月から１２月まで）における補正時間Δｔの初期値をグラフ形式で表示するとともに、このグラフにおける前記各月のデータ点Ｐ１０〜Ｐ１４は入力操作部３により移動可能となっており、このデータ点Ｐ１０〜Ｐ１４を移動することで、その月における補正時間Δｔを入力することができるようになっている。図６においては、補正対象のパラメータとして順応視野の輝度Ｌ_Ａの設定値が設定された設定値補正画面１５を示している。

補正時間Δｔとは、例えば図５に示す設定値入力画面１０（グラフ表示・入力部１２）に表示されるグラフの補正量に相当するものであり、例えば、図５の実線で示すグラフが４月のものを表すものとするとともに、図６に示すように、４月及び１０月を基準（補正値０）とし、例えば７月はこの基準値に対して「Δｔ１時間」の補正時間が、１月は前記基準値に対して「Δｔ２時間」の補正時間がそれぞれ設定されているものとする。

この場合、７月のグラフは、図５に示す点線Ｘで示すように、４月のグラフにおける谷の間隔を左右両側Δｔ１時間分だけ外方に広げたものとすることを意味し、１月のグラフは、図５に示す仮想線Ｙで示すように、４月のグラフにおける谷の間隔を左右両側Δｔ２時間分だけ内方に狭めたものとすることを意味する。

このように、各パラメータの設定値に対して月に応じた補正を行うのは、月や季節に応じて日照条件（例えば、外光の照射時間や照射角度等）が異なるためであり、これにより、その日照条件に応じたより適切な設定値を設定することができる。

設定モード処理部８は、この設定値補正画面１５において、何らかの入力が行われたか否かを判断し（ステップ♯２１２）、入力が無い場合には（ステップ♯２１２でＮＯ）、待機する一方、入力が行われると（ステップ♯２１２でＹＥＳ）、その入力内容が「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１９に対する入力操作であるか否かを判断する（ステップ♯２１３）。「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１９に対する入力操作である場合には（ステップ♯２１３でＹＥＳ）、設定モード処理部８は、処理を終了し、「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１９に対する入力操作でない場合には（ステップ♯２１３でＮＯ）、入力内容が「ＯＫ」ボタン１８の入力操作であるか否かを判断する（ステップ♯２１４）。「ＯＫ」ボタン１８に対する入力操作でない場合、すなわちリストボックス１６におけるパラメータの変更、前記グラフにおけるデータ点Ｐ１０〜Ｐ１４の位置変更等である場合には（ステップ♯２１４でＮＯ）、設定モード処理部８は、表示内容を変更した後（ステップ♯２１５）、ステップ♯２１１の処理に戻る一方、「ＯＫ」ボタン１８に対する入力操作である場合には（ステップ♯２１３でＹＥＳ）、設定値補正画面１５において入力された補正時間Δｔを外部記憶部４に格納した後（ステップ♯２１６）、処理を終了する。

図７は、ステップ♯１０６の実行モード処理部９による実行モード処理を示すフローチャートである。図７に示すように、実行モード処理部９は、後述するカラーアピアランスモデルに必要なパラメータの設定を行う（ステップ♯３０１）。

図８は、図７に示すフローチャートのステップ♯３０１の処理を示すフローチャートである。

図８に示すように、まず、実行モード処理部９は、現在の年月日と時刻の情報を取得し（ステップ♯４０１）、これらの情報を用いて、時刻の関数として与えられているCIECAM97sにおけるパラメータＬ_Ａ、Ｙｂ、Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗの各設定値を算出する（ステップ♯４０２）。

次に、実行モード処理部９は、前記設定値に対する月に応じた補正時間の設定が行われたか否かを判断し（ステップ♯４０３）、前記補正時間の設定が行われていない場合には（ステップ♯４０３でＮＯ）、図７に示すフローチャートのステップ♯３０２の処理に進む一方、前記補正時間の設定が行われている場合には（ステップ♯４０３でＹＥＳ）、前記設定値を補正する（ステップ♯４０４）。ここで行われる補正は、前述したように、例えば図５の実線で示すグラフから点線又は仮想線で示すグラフへの補正をいう。

ステップ♯３０１の処理後、図７に示すように、実行モード処理部９は、処理対象の画像を外部記憶部４から読出し（ステップ♯３０２）、読み出した画像を表色値に変換する（ステップ♯３０３）。すなわち、実行モード処理部９は、ＲＧＢ値で表現されている画像を前記ＣＩＥのＸＹＺ表色系によるＸＹＺ値に変換する。

画像の多くは、標準色空間と呼ばれる、表色値との関係が定義付けられたＲＧＢ値で表現されている。例えば、デジタルカメラで撮影した画像や、インターネット上にある画像の多くは、ｓＲＧＢ値と呼ばれる標準色空間で表現されている。したがって、ｓＲＧＢの定義に従った変換を行うことで、これらの画像は、容易に表色値に変換することができる。

また、テレビジョンで鑑賞することを目的とした画像は、各国の標準となっているテレビ方式に合わせたＲＧＢ値で表現されており、これらも表色値との関係が定義されている。例えば日本では、ＮＴＳＣ方式にしたがって画像が作成されているため、これから表色値への変換は容易である。さらに、標準色空間で表次元されていない画像については、近年、カラーマネージメントシステムの普及により、その画像の特性を表したプロファイルが画像と一対で提供されることが多い。したがって、このプロファイルの情報を用いることで表色値への変換を容易に行うことができる。

なお、プロファイルの情報は、機器に関連した業界の任意団体であるＩＣＣ（International Color Consortium）によって標準化されたＩＣＣプロファイルと呼ばれるフォーマットに統一されている。さらに、プロファイルが画像と一対で提供されないような場合でも、その画像を作成した装置を測定し、ＩＣＣプロファイルを作成できる手段が存在する。

また、本実施形態では、カラーアピアランスモデルへの入力にＸＹＺ値を用いることが好ましいため、ＲＧＢ値で表現されている画像を前記ＣＩＥのＸＹＺ表色系によるＸＹＺ値に変換するようにしたが、これに限らず、カラーアピアランスモデルとの関係において最適な表色値を選択するとよい。

次に、実行モード処理部９は、変換後のＸＹＺ値をＣＩＥＣＡＭ９７ｓを用いて、例えば明るさＪ、クロマｃ、色相角ｈに変換する（ステップ♯３０４）。この変換の際に、入力された画像に対する適切な観察条件を設定することで、それに対応した明るさＪ、クロマｃ、色相角ｈが算出される。

画像に対する適切な観察条件とは、例えば、デジタルカメラで或るシーンを撮影した画像の場合、撮影したシーンを人間が見ているときの観察条件に相当する。本実施形態では、画像に適した観察条件の設定値は、画像にメタデータとして付加されている。静止画の場合は、１種類のパラメータが付加され、動画の場合は、全体を通して標準的に使用できる１種類のパラメータか、シー変化に対応した複数のパラメータが記録されている。なお、ＣＩＥＣＡＭ９７ｓによる変換の詳細方法は、文献「CIE Technical Report,The CIE 1997 Interim Color Appearance Model(Simple Version),CIECAM97s,1998」に記載されているものが採用可能である。

次に、実行モード処理部９は、ガマットマッピング処理を行う（ステップ♯３０５）。ガマットマッピング処理は、入力された画像の色の範囲が表示部２の色再現範囲（ガマット）よりも広い場合、再現できない色を再現範囲内にマッピングする処理であり、例えば、表示部２の色再現範囲に関する情報にしたがって画像を、明度方向及び彩度方向に均一に圧縮したり、あるいは、画素値についての或る閾値を設定し、その閾値を超える画素値を色再現範囲内に圧縮したりする方法が採用可能である。

次に、実行モード処理部９は、ガマットマッピング処理後の明るさＪ、クロマｃ、色相角ｈを、カラーアピアランスモデルの逆モデルによって表色値（ＸＹＺ値）に変換する処理を行う（ステップ♯３０６）。この表色値が、外部記憶部４に格納されている画像を直接見た際の色の見え方と等価な色の見え方を与える表色値となる。

次に、実行モード処理部９は、逆変換された表色値を表示部２に固有の値であるＲＧＢ値に変換する（ステップ♯３０７）。なお、この変換は、ステップ♯３０３と同様に、表示部２がｓＲＧＢのような標準色空間による画像を受付けるものであれば、その定義にしたがった逆変換により表色値をＲＧＢ値に変換できる。また、ＩＣＣプロファイルによって表示部２の特性が与えられている場合には、その特性にしたがって変換できる。ステップ♯３０７の処理後、変換後のＲＧＢ値を表示部２に出力する（ステップ♯３０８）。

なお、本実施形態では、画像出力装置として表示部２を想定しているが、この表示部２に限らず、ＣＭＹ値やＣＭＹＫ値を受付けるプリンタである場合でも、その特性が既知であって逆変換が可能であれば、前記と同様の処理を容易に行うことができる。

以上のように、前記パラメータＬ_Ａ、Ｙｂ、Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗを時刻の関数として設定し、外部記憶部４に格納している画像を表示部２で表示する場合に、その時点における時刻に応じた色変換処理を行う機能をＣＩＥＣＡＭ９７ｓに付加するようにしたので、より人間の視覚特性にマッチした画像を得ることができ、表示部２により出力される画像の見え方が、該表示部２の設置位置の周辺環境に応じて大きく異なるのを抑制することができる。

また、ディスプレイや投影面の周辺環境を撮影するデジタルカメラやセンサを設ける従来の構成に比して、コストアップや大規模化を防止又は抑制しつつ、汎用性の高い画像処理装置及び画像処理プログラムを実現することができる。

また、複数の時刻に対してそれぞれ予め設定した前記パラメータＬ_Ａ、Ｙｂ、Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗについての設定値により前記関数を設定するようにしたので、時刻に応じた適切な関数を比較的簡単に設定することができる。

また、例えばデジタルカメラ等により表示部２及びその周辺の被写体を、時刻をずらして撮影された複数の画像からパラメータＬ_Ａ、Ｙｂ、Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗの設定値を自動的に導出するようにしたので、ユーザに手間をかけることなく、適切な設定値を導出することができる。

さらに、各パラメータについての設定値について、月に応じた補正を行えるようにしたので、表示部２の周辺環境に応じた、より人間の視覚特性にマッチした画像を得ることができ、その結果、表示部２により出力される画像の見え方が、該表示部２の設置位置の周辺環境に応じて大きく異なるのをより一層抑制することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に加えて、あるいは前記実施形態に代えて次の形態［１］〜［５］に説明する変形形態も採用可能である。

［１］前記第１の実施形態の図５に示す設定値入力画面１０は一例であり、例えば次のような設定値入力画面を採用してもよい。

図９に示す設定値入力画面１０’は、図５に示す設定値入力画面１０に対し、各データ点Ｐ１５〜Ｐ２０間が直線で補間されている点が異なるのみで、それ以外の点については略同様である。

図１０に示す設定値入力画面１０”は、前記各パラメータＬ_Ａ，Ｙｂ，Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗについて、２つの時刻を境界として（図１０では、午前６時〜午後６時までの昼間用と、午後６時〜午前６時までの夜間用とで）、設定値を切り替える例を示すものであり、当該画面１０”の略中央一側方に表示され、前記リストボックス１１において選択されたパラメータについて、ユーザにより入力された昼間及び夜間における設定値と、この設定値の切替時刻ｔ１、ｔ２（以下、これらの入力内容という）とを数値表示する入力内容表示部２０と、前記入力内容表示部２０に隣接して表示され、前記入力内容をグラフ形式で表示するグラフ表示部２１とを有する。

なお、図９，図１０において、図５と略同様の機能を有するリストボックス１１、「ＯＫ」ボタン１３及び「ＣＡＮＣＥＬ」ボタン１４については同一の番号を付している。

図５、図９、図１０に示すように、時刻に対して設定値を離散的に入力し時刻に応じて設定値を切替えたり、データ点Ｐ１〜Ｐ９、Ｐ１５〜Ｐ２０間のデータ補間を行ったりすることで、最適なパラメータを設定することができる。なお、このようなデータ点の切替や補間以外にも、外挿や近似式の使用、さらにこれらの方法をデータ区間ごとに使い分けるなど目的に応じて方法を設定するとよい。

［２］例えば日照量等を検出することで天候を検出する天候検出手段を備え、検出される天候に応じて前記設定値を変更するようにしてもよい。

［３］例えば図１に示すように、画像処理装置１にＧＰＳ受信部２２を搭載し、該ＧＰＳ受信部２２が、図略のＧＰＳ衛星からの信号を受信して、画像処理装置１が使用される場所の緯度及び経度を検出し、この検出した緯度及び経度に応じて、各パラメータの設定値についての補正値を設定するようにしてもよい。

また、画像処理装置１にＧＰＳ機能部２２を搭載されていない場合でも、例えば、画像処理装置１の設置場所における時刻とグリニッジ標準時との時間のずれや、画像処理装置１の設置場所が属する国、地域、首都、都市等に基づいて、画像処理装置が使用される場所の緯度及び経度を概略的に算出し、この緯度及び経度と月日とに基づき、太陽の出没時刻を算出して、この出没時刻に基づいて前記補正値を算出するようにしてもよい。なお、画像処理装置１の設置場所の測位手段は、ＧＰＳに限らず、他の測位手段であってもよい。

［４］前記第１の実施形態等においては、例えば設定値入力画面における設定値の入力作業中に、その入力作業で変更した内容（設定値の変更）が反映されると、該入力作業の操作性が低下するため、前記入力作業で変更した内容は、当該設定値入力画面の表示終了指示後に反映させるようにするとよい。

［５］前記設定値入力画面において入力された設定値が、当該設定前の設定値と大きく異なる場合には、ユーザに報知（警告）するようにするとよい。この処理は、例えば図４に示すステップ♯２０８と♯２１０との間に行うようにするとよい。

本発明に係る画像処理装置の電気的な構成を示す図である。 ＣＩＥＣＡＭ９７ｓに設定されるパラメータの説明図である。 モード設定部によるモード設定処理を示すフローチャートである。 図３のステップ♯１０４の設定モード処理部による設定モード処理を示すフローチャートである。 表示部に表示される設定値入力画面の一例を示す図である。 表示部に表示される設定値補正画面の一例を示す図である。 図３のステップ♯１０６の実行モード処理部による実行モード処理を示すフローチャートである。 図７に示すフローチャートのステップ♯３０１の処理を示すフローチャートである。 表示部に表示される設定値入力画面の他の例を示す図である。 同じく表示部に表示される設定値入力画面の他の例を示す図である。

符号の説明

１ 画像処理装置
２ 表示部
３ 入力操作部
４ 外部記憶部
５ 制御部
６ 表示制御部
７ モード設定部
８ 設定モード処理部
９ 実行モード処理部
１０ 設定値入力画面
１２ グラフ表示・入力部
１５ 設定値補正画面
１７ 補正値表示・入力部
２０ 入力内容表示部
２１ グラフ表示部
２２ ＧＰＳ機能部

Claims (6)

1. カラーアピアランスモデルを用いた色変換処理を行う画像処理装置において、
   少なくとも１つが時刻の関数として表されたパラメータを用いて前記色変換処理を行う色変換処理部を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記関数は、複数の時刻と、各時刻に対して予め設定された前記パラメータについての複数の設定値とから導出された関数を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記関数は、当該画像処理装置による画像処理後の画像を出力する画像出力装置と該画像出力装置の設置位置における周辺環境とを含む、異なる時刻に撮影された複数の画像から導出された前記パラメータについての設定値と、前記各画像の撮影日時とから導出された関数を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 月日情報を入力するための月日情報入力手段と、
   月日に対応して予め設定された、前記パラメータの設定値についての補正値を記憶する記憶手段と、
   前記月日情報入力手段により月日情報が入力されると、その月日情報に対応する補正値を前記記憶手段から読出し、この補正値を用いて前記パラメータについての設定値を補正する補正手段と
   を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 当該画像処理装置の設置場所の緯度及び／又は経度の情報を取得する取得手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 画像処理装置にカラーアピアランスモデルを用いた色変換処理を行わせる画像処理プログラムであって、
   前記画像処理装置を、少なくとも１つが時刻の関数として表されたパラメータを用いて前記色変換処理を行う色変換処理部として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。

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