JP2020088709A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 カラープロファイルを用いた色変換を高精度に行うための処理を提供することを目的とする。【解決手段】 光源を含む環境において前記光源に光を照射された第１物体を撮像して得られた第１画像の色を変換するための画像処理装置であって、前記環境を特定するための情報を取得する第１取得手段と、前記情報に基づいて、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定する決定手段と、を有することを特徴とする。【選択図】 図７

Description

本発明は、色変換に用いるカラープロファイルを選択するための画像処理技術に関する。

撮像装置を用いた撮像により得られる画像の画素値は、撮像装置が有するカラーフィルタの特性に依存する色信号値（以下、デバイス依存の色信号値と呼ぶ）である。撮像された物体の色を評価する場合などには、デバイス依存の色信号値を、標準的な色空間の規格に準拠した色信号値（以下、デバイス非依存の色信号値と呼ぶ）に変換する必要がある。デバイス依存の色信号値からデバイス非依存の色信号値への変換は、カラープロファイルと呼ばれる色変換の規則を表すデータを用いて行われる。特許文献１は、表示部に表示された色空間において色票の測色値をプロットし、ユーザの指示により色空間上の位置を移動させた測色値と画像の色信号値とを用いてカラープロファイルを作成する技術を開示している。

特開２００４−１５３６８４号公報

特許文献１のようにカラープロファイルを作成する場合には、ある光源を含む環境において色票を撮像することにより作成される。このため、カラープロファイルを作成するために色票を撮像した環境と、色の評価を行うために物体を撮像した環境と、が異なる場合に、色変換の精度が低くなってしまうという課題があった。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、カラープロファイルを用いた色変換を高精度に行うための処理を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像処理装置は、光源を含む環境において前記光源に光を照射された第１物体を撮像して得られた第１画像の色を変換するための画像処理装置であって、前記環境を特定するための情報を取得する第１取得手段と、前記情報に基づいて、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定する決定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、カラープロファイルを用いた色変換を高精度に行うことができる。

画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図 画像処理装置の機能構成を示すブロック図 画像処理装置が実行する処理を示すフローチャート 白色点に対応する画素をユーザに指定させるためのＵＩの一例を示す図 評価に関する情報をユーザに指定させるためのＵＩの一例を示す図 評価結果を表示するためのＵＩの一例を示す図 カラープロファイルを選択する処理を示すフローチャート ｘｙ色度図における各カラープロファイルの変換可能範囲を示す図 白色点色度値が変換可能範囲内であるか否かの判定方法を説明するための図 警告を通知するためのＵＩの一例を示す図 表示用画像データを生成する処理を示すフローチャート 画像処理装置の機能構成を示すブロック図 画像処理装置が実行する処理を示すフローチャート カラーチャートを補正する処理を示すフローチャート

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態は本発明を必ずしも限定するものではない。また、本実施形態において説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

［第１実施形態］
本実施形態においては、物体と白色点とを撮像して得られた画像を基に複数のカラープロファイルのうち１つのカラープロファイルを選択する。選択したカラープロファイルを用いて、デバイス依存の色空間における信号値からデバイス非依存の色空間における信号値への色変換を行い、色変換によって得られた色信号値を用いて物体の色を評価する。

＜画像処理装置１のハードウェア構成＞
図１は、画像処理装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。画像処理装置１は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３を備える。また、画像処理装置１は、ＶＣ（ビデオカード）１０４、汎用Ｉ／Ｆ（インターフェース）１０５、ＳＡＴＡ（シリアルＡＴＡ）Ｉ／Ｆ１０６、ＮＩＣ（ネットワークインターフェースカード）１０７を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして、ＲＯＭ１０２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１１３などに格納されたＯＳ（オペレーティングシステム）や各種プログラムを実行する。また、ＣＰＵ１０１は、システムバス１０８を介して各構成を制御する。尚、後述するフローチャートによる処理は、ＲＯＭ１０２やＨＤＤ１１３などに格納されたプログラムコードがＲＡＭ１０３に展開され、ＣＰＵ１０１によって実行される。ＶＣ１０４には、ディスプレイ１１５が接続される。汎用Ｉ／Ｆ１０５には、シリアルバス１０９を介して、マウスやキーボードなどの入力デバイス１１０や撮像装置１１１が接続される。ＳＡＴＡＩ／Ｆ１０６には、シリアルバス１１２を介して、ＨＤＤ１１３や各種記録メディアの読み書きを行う汎用ドライブ１１４が接続される。ＮＩＣ１０７は、外部装置との間で情報の入力及び出力を行う。ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１１３や汎用ドライブ１１４にマウントされた各種記録メディアを各種データの格納場所として使用する。ＣＰＵ１０１は、プログラムによって提供されるＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）をディスプレイ１１５に表示し、入力デバイス１１０を介して受け付けるユーザ指示などの入力を受信する。

＜画像処理装置１の機能構成＞
図２は、画像処理装置１の機能構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして、ＲＯＭ１０２又はＨＤＤ１１３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、図２に示す機能構成として機能する。尚、以下に示す処理の全てがＣＰＵ１０１によって実行される必要はなく、処理の一部または全てがＣＰＵ１０１以外の一つまたは複数の処理回路によって行われるように画像処理装置１が構成されていてもよい。

画像処理装置１は、画像データ取得部２０１と、画素値取得部２０２と、選択部２０３と、保持部２０４と、設定部２０５と、算出部２０６と、表示制御部２０７と、を有する。画像データ取得部２０１は、色を評価する対象の物体（以下、対象物体と呼ぶ）を撮像することによって得られた評価用画像データと、色変換の基準とする白色点を撮像することによって得られた白色点画像データと、を撮像装置１１１から取得する。画像データ取得部２０１が取得する画像データは、各画素にＲ（レッド）値、Ｇ（グリーン）値、Ｂ（ブルー）値が記録されたカラー画像を表すカラー画像データである。尚、対象物体を撮像する環境と、白色点を撮像する環境と、は同じであるものとする。以下、評価用画像データが表す画像を評価用画像と呼び、白色点画像データが表す画像を白色点画像と呼ぶ。画素値取得部２０２は、白色点画像において、白色点に対応する画素を特定し、白色点に対応する画素の画素値を取得する。

保持部２０４は、色変換の規則を表すカラープロファイルを複数保持する。本実施形態におけるカラープロファイルは、３×３のマトリクスにおける９つの係数を示すデータである。複数のカラープロファイルは、予め作成され保持部２０４に保持されている。カラープロファイルの作成方法については後述する。選択部２０３は、画素値取得部２０２により取得された白色点の画素値に基づいて、保持部２０４が保持する複数のカラープロファイルのうち１つを選択する。設定部２０５は、物体の色を評価する際の、評価方法、評価用画像において評価の基準とする基準位置、評価用画像における評価範囲を設定する。本実施形態における物体の色の評価は、評価用画像において、ユーザによって指定された評価範囲の画素と、ユーザによって指定された基準位置の画素と、の色に関する差を評価値として算出することにより行われる。色に関する差は設定された評価方法に応じて決まり、評価方法については後述するが色差ΔＥや彩度差ΔＣなどである。算出部２０６は、設定された評価方法、基準位置、評価範囲に基づいて、評価範囲の各画素において評価値を算出し、評価結果を表示するための表示用画像データを生成する。表示用画像データは、例えば、評価方法が色差ΔＥであれば、各画素に色差ΔＥを有する色差画像を表す。表示制御部２０７は、表示用画像データが表す表示用画像をディスプレイ１１５に表示する。

＜画像処理装置１が実行する処理＞
図３は、画像処理装置１が実行する処理を示すフローチャートである。以下、図３を参照して画像処理装置１の処理の詳細を説明する。図３のフローチャートが示す処理は、ユーザによって入力デバイス１１０を介して指示が入力され、ＣＰＵ１０１が入力された指示を受け付けることにより開始する。以下、各ステップ（工程）は符号の前にＳをつけて表す。

Ｓ３０１において、画像データ取得部２０１は、対象物体を撮像することによって得られた評価用画像データと、白色点を撮像することによって得られた白色点画像データと、を取得する。Ｓ３０２において、画素値取得部２０２は、白色点画像において白色点に対応する画素を特定し、白色点に対応する画素の画素値を取得する。以下、白色点に対応する画素の画素値を白色点画素値と呼ぶ。具体的に、画素値取得部２０２は、白色点画像をディスプレイ１１５に表示し、ユーザに指定された位置の画素を、白色点に対応する画素として特定する。図４に、白色点に対応する画素をユーザに指定させるためのＵＩの一例を示す。ディスプレイ１１５の画面４１には、キャンセルボタン４２と、決定ボタン４３と、白色点画像４４と、が表示される。画素値取得部２０２は、画面４１に白色点画像４４を表示し、入力デバイス１１０を介してユーザに指定された白色点画素４５を白色点に対応する画素として特定する。尚、ユーザによって白色点画像において複数の画素を含む領域が指定された場合は、指定された領域内の画素値の平均値を白色点画素値とする。キャンセルボタン４２は指定された画素又は領域をキャンセルするためのボタンである。決定ボタン４３は、指定された画素又は領域を白色点に対応する画素又は領域として決定するためのボタンである。決定ボタン４３が押下されると、画素値取得部２０２は、指定されている画素又は領域の白色点画素値を取得する。

Ｓ３０３において、選択部２０３は、画素値取得部２０２が取得した白色点画素値に基づいて、保持部２０４が保持する複数のカラープロファイルのうち１つのカラープロファイルを選択する。カラープロファイルを選択する処理の詳細は後述する。Ｓ３０４において、設定部２０５は、物体の色を評価する際の、評価方法、基準位置、評価範囲を設定する。図５に、評価に関する情報をユーザに指定させるためのＵＩの一例を示す。ディスプレイ１１５の画面５１には、評価用画像５２と、評価範囲５３と、基準位置５４と、評価方法選択ドロップボックス５５と、が表示される。設定部２０５は、画面５１に評価用画像５２を表示し、入力デバイス１１０を介したユーザからの指示に基づいて、評価範囲５３と基準位置５４と評価方法とを決定する。評価方法については、評価方法選択ドロップボックス５５内の選択肢のうち１つがユーザにより選択される。評価方法は、例えば、色差ΔＥ、明度差ΔＬ^＊、Δａ^＊、Δｂ^＊、彩度差ΔＣ、色相差ΔＨなどが選択肢である。それぞれの評価値の算出方法は後述する。尚、本実施形態において設定される評価方法は色差ΔＥとする。

Ｓ３０５において、算出部２０６は、設定された評価方法、基準位置、評価範囲に基づいて、評価範囲の各画素において評価値を算出し、評価結果を表示するための表示用画像データを生成する。表示用画像データを生成する処理の詳細は後述する。Ｓ３０６において、表示制御部２０７は、表示用画像データが表す表示用画像をディスプレイ１１５に表示する。図６に、評価結果を表示するためのＵＩの一例を示す。ディスプレイ１１５の画面５１には、評価値スケール６１と、スケール表示バー６２と、表示用画像６３と、が表示される。評価値スケール６１に入力される値は、スケール表示バー６２及び表示用画像６３を白から黒のグラデーションで表示するための値である。スケール表示バー６２及び表示用画像６３は、評価値スケール６１の負の値（最小値）を黒、評価値スケール６１の正の値（最大値）を白とし、その間の値は黒から白のグラデーションになるように表示される。表示用画像６３においては、画素値が評価値スケール６１の正の値より大きい画素を白とし、画素値が評価値スケール６１の負の値より小さい画素を黒とする。尚、評価値が負の値にならない色差ΔＥなどである場合、最小値を０、最大値を評価値スケール６１の正の値とする。尚、本実施形態における表示用画像は、色差ΔＥを各画素に有する色差画像である。

＜カラープロファイルの作成方法＞
保持部２０４が保持するカラープロファイルを作成する方法を説明する。まず、ある光源の条件下において、色が異なる複数の色票を含むカラーチャートを撮像装置１１１を用いて撮像し、撮像により得られた画像データから各色票の画素値（ＲＧＢ値）を取得する。次に、同じ光源の条件下において、各色票を測色計を用いて測定することにより、測色値（ＸＹＺ値）を取得する。これにより色票ごとにＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係を得ることができる。この対応関係に基づいて、以下の式（１）における９つの係数ａ_１１〜ａ_３３を導出する。

係数ａ_１１〜ａ_３３は、各色票のＲＧＢ値とＸＹＺ値との対応関係を用いた公知の最適化処理により導出する。公知の最適化処理には、最小二乗法、最急降下法、ニュートン法、ＤＬＳ法などを用いることができる。この方法により導出された係数ａ_１１〜ａ_３３を示すデータをカラープロファイルとして、保持部２０４に保持させる。以上のカラープロファイルの作成を、異なる複数の光源の条件下において行うことによって、保持部２０４に複数のカラープロファイルを保持させることができる。

＜カラープロファイルを選択する処理（Ｓ３０３）＞
Ｓ３０３において、選択部２０３は、画素値取得部２０２が取得した白色点画素値に基づいて、保持部２０４が保持する複数のカラープロファイルのうち、１つのカラープロファイルを選択する。具体的に、選択部２０３は、対象物体を撮像した環境と同じ又は類似した環境において色票を撮像して作成したカラープロファイル１つを選択する。ここで、対象物体を撮像した環境は、対象物体に光を照射する光源の種類や位置、向きなどの条件であり、色票を撮像した環境は、色票に光を照射する光源の種類や位置、向きなどの条件である。図７は、カラープロファイルを選択する処理を示すフローチャートである。

Ｓ７０１において、選択部２０３は、画素値取得部２０２が取得した白色点画素値を取得する。Ｓ７０２において、選択部２０３は、保持部２０４が保持する複数のカラープロファイルのうち１つのカラープロファイルを取得する。本実施形態における保持部２０４は、色温度がそれぞれ４０００Ｋ、５０００Ｋ、６０００Ｋである白色点を基準に作成された３つのカラープロファイルを保持する。以下、上述したカラープロファイルそれぞれをカラープロファイルＡ、カラープロファイルＢ、カラープロファイルＣと呼ぶ。Ｓ７０２において、選択部２０３は、カラープロファイルＢを取得する。尚、選択部２０３がＳ７０２において取得するカラープロファイルはどれでもよいが、一般的な観察環境に近い白色点を用いたカラープロファイルが好適である。このため、本実施形態において、選択部２０３は自然光の色温度（約５０００Ｋ）に近い白色点を用いたカラープロファイルＢを取得する。

Ｓ７０３において、選択部２０３は、Ｓ７０１において取得した白色点画素値を、カラープロファイルＢを用いて色度値（以下、白色点色度値と呼ぶ）に変換する。具体的に、選択部２０３は、上述した式（１）に従って白色点画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を白色点画素値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換し、式（２）に従って白色点画素値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を白色点色度値（ｘ，ｙ）に変換する。ここで、白色点画素値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、ＣＩＥＸＹＺ空間において定義されるＸＹＺ値である。また、カラープロファイルが示す３×３のマトリクスにおける９つの係数ａ_１１〜ａ_３３には、カラープロファイルＢが示す係数が対応する。

Ｓ７０４において、選択部２０３は、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が、ｘｙ色度図におけるカラープロファイルごとに決められた範囲内であるか否かを判定する。ｘｙ色度図におけるカラープロファイルごとに決められた範囲は、各カラープロファイルを作成した際に基準とした白色点を中心とした楕円内の範囲である。この楕円内の範囲にＳ７０３において算出した白色点色度値が含まれていれば、対象物体の撮像を行った環境がカラープロファイルを作成するための撮像を行った環境と大きく異なっていないため、高精度に色変換を行うことができる。以下、この楕円内の範囲を変換可能範囲と呼ぶ。また、カラープロファイルＡ〜Ｃの変換可能範囲をそれぞれ変換可能範囲Ａ〜Ｃと呼ぶ。図８は、ｘｙ色度図における各カラープロファイルの変換可能範囲を示す図である。図８において、ライン８１は黒体放射軌跡であり、楕円８２は変換可能範囲Ａであり、点８３はカラープロファイルＡを作成した際に基準とした白色点の色度値である。また、楕円８４は変換可能範囲Ｂであり、点８５はカラープロファイルＢを作成した際に基準とした白色点の色度値である。また、楕円８６は変換可能範囲Ｃであり、点８７はカラープロファイルＣを作成した際に基準とした白色点の色度値である。Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が楕円の範囲内であるか否かは、以下の式（３）を満たすか否かを判定することにより決定される。尚、式（３）において、図９のように、楕円の短軸の半分の長さをａ、楕円の長軸の半分の長さをｂ、楕円の傾きの角度をθとする。また、カラープロファイルを作成した際に基準とした白色点の色度値を（ｐ１，ｑ１）、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）を（ｐ２，ｑ２）とする。

選択部２０３は、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が式（３）を満たす場合に、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が楕円の範囲内にあると判定する。尚、楕円の短軸の半分の長さａ、楕円の長軸の半分の長さｂ、楕円の傾きの角度θ、カラープロファイルを作成した際に基準とした白色点の色度値は、カラープロファイルごとに保持部２０４に保持されている。選択部２０３は、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が、変換可能範囲Ａ〜Ｃ内の値であるか否かをそれぞれ判定し、少なくとも１つの変換可能範囲に含まれていれば、Ｓ７０５に進む。Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が、全ての変換可能範囲外である場合は、Ｓ７０６に進む。

Ｓ７０５において、選択部２０３は、ｘｙ色度図において、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）と、点８３、点８５、点８７と、の各距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を以下の式（４）に従って算出する。尚、点８３の色度値を（ｘ１，ｙ１）、点８５の色度値を（ｘ２，ｙ２）、点８７の色度値を（ｘ３，ｙ３）とする。

選択部２０３は、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のうち最小の値に対応するカラープロファイルを選択し、選択したカラープロファイルを算出部２０６に出力する。

Ｓ７０６において、選択部２０３は、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が全ての変換可能範囲外である旨の警告をユーザに通知し、Ｓ３０４〜Ｓ３０６の処理を行わずに処理を終了させる。警告の一例を図１０に示す。各白色点のＸＹＺ値を表示し、白色点を変更する、もしくは、光源を変更すべき旨の警告をユーザに通知する。

＜表示用画像データを生成する処理（Ｓ３０５）＞
Ｓ３０５において、算出部２０６は、設定された評価方法、基準位置、評価範囲に基づいて、評価範囲の各画素において評価値を算出し、評価結果を表示するための表示用画像データを生成する。図１１は、表示用画像データを生成する処理を示すフローチャートである。

Ｓ１１０１において、算出部２０６は、Ｓ３０４において設定された評価方法、基準位置、評価範囲を取得する。Ｓ１１０２において、算出部２０６は、Ｓ３０１において取得された評価用画像データと、Ｓ７０３において算出された白色点画素値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、Ｓ７０５において選択されたカラープロファイルと、を取得する。

Ｓ１１０３において、算出部２０６は、評価用画像における基準位置の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をＣＩＥＬ^＊ａ^＊ｂ^＊空間において定義されるＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）に変換する。まず、算出部２０６は、式（１）に従い、基準位置の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をＸＹＺ値に変換する。ここで、カラープロファイルが示す３×３のマトリクスにおける９つの係数ａ_１１〜ａ_３３には、Ｓ７０５において選択されたカラープロファイルが示す係数が対応する。次に、算出部２０６は、以下の式（５）〜式（９）に従い、ＸＹＺ値をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値に変換する。尚、式（５）〜式（９）において、Ｓ７０３において算出された白色点画素値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）とする。

Ｓ１１０４において、算出部２０６は、評価用画像における評価範囲に含まれる注目画素の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を取得する。Ｓ１１０５において、算出部２０６は、Ｓ１１０４において取得した画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）に変換する。Ｓ１１０５における変換もＳ１１０３と同様に、式（１）及び式（５）〜式（９）を用いる。Ｓ１１０６において、算出部２０６は、設定された評価方法に基づいて、評価値を算出する。基準位置のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）を（Ｌ^＊ _ｓ，ａ^＊ _ｓ，ｂ^＊ _ｓ）とし、評価範囲に含まれる注目画素のＬ^＊ａ^＊ｂ^＊値（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）を（Ｌ^＊ _ｅ，ａ^＊ _ｅ，ｂ^＊ _ｅ）とする。算出部２０６は、式（１０）に従い、設定された評価方法に対応する評価値を算出する。尚、本実施形態において設定された評価方法は色差ΔＥである。

Ｓ１１０７において、算出部２０６は、評価用画像における評価範囲に含まれる全ての画素において、評価値を算出したか否かを判定する。評価範囲に含まれる全ての画素において評価値を算出した場合は、Ｓ１１０８に進む。評価範囲に含まれる全ての画素において評価値を算出していない場合は、評価範囲内において注目画素を更新してＳ１１０４に戻る。Ｓ１１０８において、算出部２０６は、Ｓ１１０６において算出した評価値に基づいて、各画素に評価値を有する表示用画像を表す表示用画像データを生成する。尚、表示用画像の各画素は、評価用画像における評価範囲に含まれる各画素に対応している。Ｓ１１０９において、算出部２０６は、表示制御部２０７に表示用画像データを出力する。

＜第１実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置１は、対象物体を撮像する環境を特定するための情報を取得する。対象物体を撮像する環境を特定するための情報に基づいて、対象物体の画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定する。これにより、対象物体の撮像を行った環境がカラープロファイルを作成するための撮像を行った環境と大きく異ならないため、カラープロファイルを用いた色変換を高精度に行うことができる。

＜変形例＞
本実施形態における画像データ取得部２０１は、対象物体と白色点とを別々に撮像して得られた画像データをそれぞれ取得したが、対象物体と白色点と一度に撮像して得られた画像データ１つを取得してもよい。

また、本実施形態においては、カラープロファイルを３×３のマトリクスにおける９つの係数を示すデータとしたが、色変換の規則を表していれば別の形態であってもよい。例えば、３×９のマトリクスや３×１９のマトリクスの係数を示すデータであってもよい。また、カラープロファイルは、マトリクスの係数を示すデータに限られず、ＲＧＢ値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とＸＹＺ値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との対応関係を示すルックアップテーブル（以下、ＬＵＴと呼ぶ）であってもよい。尚、ＬＵＴは、３ＤＬＵＴであってもよいし、２ＤＬＵＴであってもよい。

また、本実施形態においては、対象物体を撮像する環境を特定するための情報として、白色点画素値を用いたが、対象物体を撮像する環境を特定するための情報は上述した一例に限定されない。例えば、光源が対象物体に照射する光の色温度など、光源に関する情報であってもよい。 また、本実施形態においては、保持部２０４が３つのカラープロファイルを保持していたが、複数であれば数は３つに限られない。

また、本実施形態における画像データ取得部２０１は、画像データを撮像装置１１１から取得したが、ＨＤＤ１１３から画像データを取得してもよい。この場合、撮像装置１１１により撮像を行って得られた画像データを予めＨＤＤ１１３に記憶させておく。

また、本実施形態において算出される評価値は色差ΔＥ、明度差ΔＬ^＊、Δａ^＊、Δｂ^＊、彩度差ΔＣ、色相差ΔＨのいずれかであったが、上述した値を複数組み合わせた値を評価値としてもよい。

また、本実施形態においては、ｘｙ色度図における変換可能範囲内に白色点色度値が含まれるか否かを判定し、判定結果に基づいてカラープロファイルを選択したが、カラープロファイルの選択方法は上述した一例に限定されない。例えば、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）の色温度を算出し、色温度の差が最小となる白色点に対応するカラープロファイルを選択してもよい。また、ｘｙ色度図において、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）と最も距離が近い白色点に対応するカラープロファイルを選択してもよい。また、Ｓ７０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が、変換可能範囲と変換可能範囲とが重なる領域にプロットされる場合は、カラープロファイルＢが選択されるようにしてもよい。

また、本実施形態においては、算出部２０６が表示制御部２０７に表示用画像データを出力し、表示制御部２０７がディスプレイに表示用画像を表示したが、表示を行わずに表示画像データをＨＤＤ１１３等の記憶装置に出力して処理を終了してもよい。

また、本実施形態における画素値取得部２０２は、ユーザからの指示に基づいて、白色点画素値を取得したが、白色点画素値の取得方法は上述した一例に限定されない。例えば、白色点画像の各画素の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を輝度値に変換し、輝度値が最大の画素を白色点に対応する画素としてもよい。

また、本実施形態における算出部２０６は、評価用画像における評価範囲の画素の色を、評価用画像における基準位置の画素の色と比較したが、所定の色であれば比較対象の色はどのような色であってもよい。例えば、ユーザによって入力された色信号値が示す色と、評価用画像における評価範囲の画素の色を比較してもよい。

また、本実施形態においては、白色点画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を白色点色度値（ｘ，ｙ）に変換し、白色点色度値（ｘ，ｙ）が変換可能範囲内か否かを判定したが、白色点画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を変換せずに変換可能範囲内か否かを判定してもよい。まず、変換可能範囲がｘｙ色度図上において定義されている場合、式（１１）及び式（１２）に従って、ｘｙの範囲をＲＧＢの範囲に変換する。尚、ある行列Ａの逆行例をＡ^−１と表す。

式（１２）にＹ＝０からＹ＝１まで値を代入し、ＲＧＢの範囲を算出する。算出されたＲＧＢ値とｘｙ色度図上の距離とを対応付けておけば、ＲＧＢ値から直接ｘｙ色度図上の距離を算出することができる。

［第２実施形態］
第１実施形態においては、保持部２０４が保持する複数のカラープロファイルから、対象物体を撮像した環境と同じ又は類似した環境において作成したカラープロファイル１つを選択した。本実施形態においては、保持部２０４が保持する１つのカラープロファイルを、物体の色の評価を行う前に補正する。尚、本実施形態における画像処理装置のハードウェア構成は第１実施形態のものと同様であるため、説明を省略する。以下において、本実施形態と第１実施形態とで異なる部分を主に説明する。尚、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。

＜画像処理装置１の機能構成＞
図１２は、画像処理装置１の機能構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして、ＲＯＭ１０２又はＨＤＤ１１３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、図１２に示す機能構成として機能する。尚、以下に示す処理の全てがＣＰＵ１０１によって実行される必要はなく、処理の一部または全てがＣＰＵ１０１以外の一つまたは複数の処理回路によって行われるように画像処理装置１が構成されていてもよい。

画像処理装置１は、画像データ取得部２０１と、画素値取得部２０２と、補正部１２０１と、保持部１２０２と、設定部２０５と、算出部２０６と、表示制御部２０７と、を有する。保持部１２０２は、カラープロファイルを１つ保持する。補正部１２０１は、画素値取得部２０２により取得された白色点の画素値に基づいて、保持部２０４が保持するカラープロファイルを補正する。

＜画像処理装置１が実行する処理＞
図１３は、画像処理装置１が実行する処理を示すフローチャートである。以下、図１３を参照して画像処理装置１の処理の詳細を説明する。図１３のフローチャートが示す処理は、ユーザによって入力デバイス１１０を介して指示が入力され、ＣＰＵ１０１が入力された指示を受け付けることにより開始する。以下、各ステップ（工程）は符号の前にＳをつけて表す。

Ｓ３０１の処理，Ｓ３０２の処理は第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

Ｓ１３０１において、補正部１２０１は、画素値取得部２０２により取得された白色点の画素値に基づいて、保持部２０４が保持するカラープロファイルを補正する。図１４は、カラープロファイルを補正する処理を示すフローチャートである。

Ｓ１４０１において、補正部１２０１は、画素値取得部２０２が取得した白色点画素値を取得する。Ｓ１４０２において、補正部１２０１は、保持部１２０２が保持するカラープロファイルを取得する。Ｓ１４０３において、補正部１２０１は、Ｓ１４０１において取得した白色点画素値を、カラープロファイルを用いて色度値（以下、白色点色度値と呼ぶ）に変換する。具体的に、補正部１２０１は、式（１）に従って白色点画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を白色点画素値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換し、式（２）に従って白色点画素値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を白色点色度値（ｘ，ｙ）に変換する。

Ｓ１４０４において、補正部１２０１は、Ｓ１４０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が、ｘｙ色度図におけるカラープロファイルの変換可能範囲内であるか否かを判定する。判定の方法は第１実施形態と同じであるため説明を省略する。補正部１２０１は、Ｓ１４０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が変換可能範囲に含まれていれば、Ｓ１４０５に進む。Ｓ１４０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が、変換可能範囲外である場合は、Ｓ１４０６に進む。

Ｓ１４０５において、補正部１２０１は、保持部２０４が保持するカラープロファイルを補正する。補正部１２０１は、以下の式（１３）及び式（１４）に従って、カラープロファイルを補正する。尚、式（１３）及び式（１４）は公知のブラッドフォード変換を示している。以下の式（１３）及び式（１４）において、カラープロファイルを作成する際に基準とした白色点の色信号値を（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）とし、Ｓ１４０３において算出した白色点画素値を（Ｘｗ、Ｙｗ、Ｚｗ）とする。また、補正前のカラープロファイルのマトリクスをＭとし、補正後のカラープロファイルのマトリクスをＭ’とする。

補正部１２０１は、補正したカラープロファイルを算出部２０６に出力する。

Ｓ１４０６において、補正部１２０１は、Ｓ１４０３において算出した白色点色度値（ｘ，ｙ）が変換可能範囲外である旨の警告をユーザに通知し、Ｓ３０４〜Ｓ３０６の処理を行わずに処理を終了させる。警告の方法は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

＜第２実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置１は、白色点画素値に基づいて、カラープロファイルを補正し、補正したカラープロファイルを用いて物体の色を評価した。これにより、保持されているカラープロファイルを、対象物体を撮像した環境と同じ又は類似した環境に対応するカラープロファイルに補正することができる。よって、カラープロファイルを用いた色変換を高精度に行うことができる。また、複数のカラープロファイルを保持しておく必要がないため、カラープロファイルを保持するために必要とするメモリの容量を減らすことができる。

＜変形例＞
本実施形態における保持部２０４は１つのカラープロファイルを保持していたが、複数のカラープロファイルを保持してもよい。この場合は、第１実施形態の選択処理と第２実施形態の補正処理とを組み合わせてもよい。

本実施形態においては、カラープロファイルの補正を公知のブラッドフォード変換により行ったが、公知のフォン・クリース変換など他の方法を用いてもよい。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ 画像処理装置
２０２ 画素値取得部
２０３ 選択部
１２０１ 補正部

Claims (22)

1. 光源を含む環境において前記光源に光を照射された第１物体を撮像して得られた第１画像の色を変換するための画像処理装置であって、
   前記環境を特定するための情報を取得する第１取得手段と、
   前記情報に基づいて、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定する決定手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第１取得手段は、前記情報として、前記第１画像の色を変換する際の色の基準である第２物体を前記環境において撮像して得られた第２画像から、前記第２物体に対応する画素の画素値を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記決定手段は、カラープロファイルを作成する際の色の基準と、前記第１画像の色を変換する際の色の基準と、が同じとなる又は類似するように、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記決定手段は、異なる複数の環境において色票を撮像して得られた複数のカラープロファイルから、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記決定手段は、前記複数のカラープロファイルを作成する際の色の基準のうち、前記第１画像の色を変換する際の色の基準に最も類似した色の基準に対応するカラープロファイルを、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルとして決定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記決定手段は、色空間におけるカラープロファイルごとに決められた範囲に、前記第１画像の色を変換する際の色の基準が含まれるか否かに応じて、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像処理装置。
7. 前記複数のカラープロファイルごとに決められた範囲は、前記複数のカラープロファイルを作成する際の色の基準を中心とする範囲であることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記複数のカラープロファイルごとに決められた範囲は、前記複数のカラープロファイルを作成する際の色の基準を中心とする楕円の範囲であることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. カラープロファイルを保持する保持手段をさらに有し、
   前記決定手段は、前記情報に基づいて、前記保持されたカラープロファイルを補正することにより、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
10. 色空間における前記保持されたカラープロファイルを作成する際の色の基準を中心とする範囲に、前記第１画像の色を変換する際の色の基準が含まれるか否かに応じて、前記保持されたカラープロファイルを補正するか否かを判定する判定手段をさらに有し、
    前記決定手段は、前記判定手段による判定の結果に基づいて、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記決定手段が決定するカラープロファイルは、デバイス依存の色空間における色信号値をデバイス非依存の色空間における信号値に変換するためのカラープロファイルであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の画像処理装置。
12. 前記第１画像と前記第２画像とは、前記環境において前記第１物体と前記第２物体とを一度に撮像して得られた同一の画像であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
13. 前記第１画像と前記第２画像とは、前記環境において前記第１物体と前記第２物体とを別々に撮像して得られた画像であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
14. 前記第１画像を表す第１画像データと、前記第２画像を表す第２画像データと、を取得する第２取得手段をさらに有し、
    前記第１取得手段は、前記第２画像データに基づいて、前記画素値を取得し、
    前記決定手段は、前記第１画像データと前記画素値とに基づいて、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
15. 前記色の基準は、白色点であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
16. 前記情報は、前記光源に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
17. 前記決定手段によって決定されたカラープロファイルに基づいて、前記第１画像の色を変換する変換手段と、
    前記変換手段によって色が変換された前記第１画像に基づいて、前記第１物体の色を評価する評価手段と、をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
18. 前記評価手段は、前記変換手段によって色が変換された前記第１画像の色と所定の色との色に関する差を評価値として算出することを特徴とする請求項１７に記載の画像処理装置。
19. ユーザからの指示に基づいて、前記第１物体の色を評価するための設定を行う設定手段をさらに有し、
    前記評価手段は、前記設定に基づいて、前記第１画像において色の評価を行う領域と、前記所定の色と、前記色に関する差と、を決定することを特徴とする請求項１８に記載の画像処理装置。
20. 前記評価手段は、前記評価値を各画素に有する画像を表示手段に表示することを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の画像処理装置。
21. コンピュータを請求項１乃至請求項２０のいずれか一項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
22. 光源を含む環境において前記光源に光を照射された物体を撮像して得られた画像の色を変換するための画像処理方法であって、
    前記環境を特定するための情報を取得する取得ステップと、
    前記情報に基づいて、前記第１画像の色を変換するために用いるカラープロファイルを決定する決定ステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。