JP2023157750A - 絵画複製システム、絵画複製用プログラム、及び、絵画複製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】油絵等の表面に凹凸を有する絵画の複製を高精度にする絵画複製システム、当該絵画複製システムに用いられる絵画複製用プログラム及び絵画複製方法を提供する。
【解決手段】絵画複製システムにおいて、画像処理装置３は、絵画をスキャンしてスキャン画像を生成するスキャナ２と、スキャン画像からＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を生成するモノクロ画像生成部３２と、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像及び階調が反転されたＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合するか又は、その結合された画像をさらに階調反転することにより、合成画像を生成する合成画像生成部３３と、合成画像をプリンタに出力する合成画像出力部３４と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、油絵等の表面に凹凸を有する絵画を複製する絵画複製システム、当該絵画複製システムに用いられる絵画複製用プログラム、及び、絵画複製方法に関するものである。

従来、油絵等の表面に凹凸を有する絵画を複製するものとして、特許文献１に示す不規則凹凸印刷方法が考えられている。この不規則凹凸印刷方法は、被写体の撮像画像から凹凸情報を生成し、当該凹凸情報に従って、射印機から射出されるインクの量を変化させながら積層印刷するものである。

ここで、被写体の撮像画像は、複数の測光器を用いて被写体に対して複数の方向から光を照射した状態で撮像機により被写体を撮像することにより取得されている。

しかしながら、被写体の凹凸に応じて、被写体の表面で正反射した光が撮像機で撮像されることにより、撮像画像に白飛びした部分が生じる場合がある。また、被写体の表面が白色である場合には、撮像画像に含まれる白色部分が、白飛びした部分であるのか、実際に白色に着色した部分であるのかの判別がつきにくくなってしまう。その結果、この撮像画像から得られた凹凸情報に従って積層印刷したとしても、被写体を精度良く印刷することができないという問題がある。

特開２０２１－５４０３２号公報

そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、油絵等の表面に凹凸を有する絵画の複製を高精度にすることを主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係る絵画複製システムは、絵画をスキャンしてスキャン画像を生成するスキャナと、前記スキャン画像からＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を生成するモノクロ画像生成部と、前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転された前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合し、又は、その結合された画像をさらに階調反転することにより、合成画像を生成する合成画像生成部と、前記合成画像をプリンタに出力する合成画像出力部とを備えることを特徴とする。

このように構成された絵画複製システムであれば、スキャン画像からＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を生成し、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転されたＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合し、又は、その結合された画像をさらに階調反転することにより、合成画像を生成するので、絵画における白色や黒色等の配色の影響を受けにくく、また、スキャン画像における白飛びによる複製の不具合を解消することができる。

絵画の表面の凹凸を精度良く再現した凹凸製版画像を生成するためには、前記合成画像生成部は、前記合成画像を生成する前に、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転された前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも１つを色調補正することが望ましい。

本発明の絵画複製システムの具体的な実施の態様としては、前記合成画像出力部から前記合成画像を受け取るプリンタをさらに備え、前記プリンタは、前記合成画像に基づいて凹凸製版を形成する３Ｄプリンタであることが望ましい。

その他、本発明の絵画複製システムの具体的な実施の態様としては、前記スキャン画像に基づいて、前記３Ｄプリンタにより形成された凹凸製版の表面に着色する着色用プリンタをさらに備えることが望ましい。

また、本発明に係る絵画複製用プログラムは、絵画をスキャンして生成されたスキャン画像から前記絵画を複製する絵画複製システムに用いられるプログラムであって、前記スキャン画像からＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を生成するモノクロ画像生成部と、前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転された前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合し、又は、その結合された画像をさらに階調反転することにより、合成画像を生成する合成画像生成部と、前記合成画像をプリンタに出力する合成画像出力部としての機能をコンピュータに備えさせることを特徴とする。

このように構成した本発明によれば、油絵等の表面に凹凸を有する絵画の複製を高精度にすることができる。

本発明の一実施形態に係る絵画複製システムの構成を示す模式図である。 同実施形態の絵画複製システムの機能ブロック図である。 同実施形態の複製手順の一例を示すフローチャートである。 同実施形態の合成画像（凹凸製版画像）の生成手順のその他の例を示すフローチャートである。

以下に本発明に係る絵画複製システム１００の一実施形態について、図面を参照して説明する。

＜絵画複製システム１００の構成＞
絵画複製システム１００は、図１に示すように、油絵等の表面に凹凸を有する被写体である絵画Ｗをスキャンし、このスキャンにより得られた画像を用いて絵画を複製するものである。

具体的に絵画複製システム１００は、図１に示すように、絵画をスキャンしてスキャン画像を生成するスキャナ２と、当該スキャナ２により得られたスキャン画像を処理する画像処理装置３と、当該画像処理装置３により得られた合成画像に基づいて凹凸製版を形成する３Ｄプリンタ４と、当該３Ｄプリンタ４により形成された凹凸製版の表面にスキャン画像を印刷する着色用プリンタ５とを備えている。

スキャナ２は、絵画Ｗを例えば３００～８００ｄｐｉの解像度で絵画を非接触でスキャンするものである。具体的にスキャナ２は、絵画Ｗが載置されるステージ２１と、当該ステージ２１に載置された絵画Ｗに白色光を照射するＬＥＤ等の光照射部２２と、白色光が照射された絵画Ｗを撮像する撮像部２３とを有している。

ここで、光照射部２２及び撮像部２３は、ステージ２１に載置された絵画に対して相対的に直線移動するスキャンヘッド２０に設けられている。また、光照射部２２は、スキャンヘッド２０の移動方向に略直交する方向に延びるライン状の光を絵画Ｗに照射するものである。さらに、撮像部２３は、光照射部２２と同様に、スキャンヘッド２０の移動方向に略直交する方向に延びるラインセンサカメラ（ラインスキャンカメラ）である。なお、図１では、撮像部２３に対してスキャンヘッド２０の移動方向の前後に複数の光照射部２２を設けているが、光照射部２２の配置は、これに限られない。

画像処理装置３は、スキャナ２により得られたスキャン画像を取得し、当該スキャン画像に画像処理を施して絵画Ｗの表面凹凸を再現した合成画像（凹凸製版画像）を生成するものである。この画像処理装置３の具体的構成は後述する。

３Ｄプリンタ４は、画像処理装置３により生成された合成画像（凹凸製版画像）に基づいて、絵画Ｗの表面凹凸を再現した凹凸製版を形成する積層造形装置である。本実施形態の３Ｄプリンタ４は、インクジェット方式（インクジェットプリンタのインク部分を紫外線硬化性の樹脂に置き換えて使用する造形方式）である。その他、３Ｄプリンタ４は、光造形方式（光硬化タイプの液体樹脂に対し、紫外線を当て、一層ごとに樹脂を硬化させながら立体物を造形する方式）であっても良い。

着色用プリンタ５は、スキャナ２により得られたスキャン画像に基づいて、３Ｄプリンタ４により形成された凹凸製版の表面に着色するものである。本実施形態の着色用プリンタ５は、ＵＶインクジェットプリンタである。その他、着色用プリンタ５は、その他の印刷方式のものであっても良い。

＜画像処理装置３の具体的構成＞
本実施形態の画像処理装置３は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、ディスプレイ、キーボード等の入力手段を有する専用又は汎用のコンピュータにより構成される。具体的に画像処理装置３は、メモリに格納された絵画複製用プログラムに従ってＣＰＵ及び周辺機器が協働することにより、図２に示すように、スキャン画像取得部３１、モノクロ画像生成部３２、合成画像生成部３３、合成画像出力部３４、スキャン画像出力部３５等としての機能を発揮する。

以下、各部について処理手順（図３参照）とともに説明する。
スキャン画像取得部３１は、スキャナ２の撮像部２３からスキャン画像を取得するものである（スキャン画像生成ステップ）。そして、スキャン画像取得部３１は、その取得したスキャン画像をデータ格納部３６に格納するとともに、スキャン画像をモノクロ画像生成部３２に送信する。

モノクロ画像生成部３２は、スキャン画像から赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のモノクロ画像を生成する（モノクロ画像生成ステップ）。そして、モノクロ画像生成部３２は、それらＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を合成画像生成部３３に送信する。

合成画像生成部３３は、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像から凹凸製版画像である合成画像を生成するものである（合成画像生成ステップ）。そして、合成画像生成部３３は、生成した合成画像を合成画像出力部に送信する。

具体的に合成画像生成部３３は、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転されたＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合して合成画像を生成する。

また、合成画像生成部３３は、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転されたＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合し、その結合された画像をさらに階調反転することにより、合成画像を生成することもできる。

さらに、合成画像生成部３３は、合成画像を生成する前に、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像の少なくとも１つを色調補正することができる。ここで、色調補正には、ハイライト補正、シャドウ補正、平均化処理（イコライズ）、明るさ補正、コントラスト補正等を含む。

上記により生成された合成画像は、合成画像生成部３３から合成画像出力部３４に送信される（合成画像出力ステップ）。そして、合成画像出力部３４は、合成画像を３Ｄプリンタ４に送信し、当該合成画像を受信した３Ｄプリンタ４は、凹凸製版を形成する（凹凸製版形成ステップ）。最後に、着色用プリンタ５を用いて、凹凸製版の表面に着色することによって（着色ステップ）、絵画の複製が終了する。

＜合成画像の生成手順の一例＞
以下に、スキャン画像から合成画像を生成する手順の一例を図４を参照して説明する。

まず、モノクロ画像生成部３２は、スキャン画像からＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を生成する。

そして、合成画像生成部３３は、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像それぞれに対して色調補正を行う。具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像それぞれに対してハイライト補正、シャドウ補正、平均化処理（イコライズ）、明るさ補正、コントラスト補正等を行う。これらの補正量は、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像それぞれにおいて互いに異なるものであっても良いし、互いに同じであっても良い。

次に、合成画像生成部３３は、Ｇのモノクロ画像をコピーして、そのコピーして生成されたＧのモノクロ画像の階調を反転する。そして、階調が反転されたＧのモノクロ画像に対して色調補正を行う。具体的には、階調が反転されたＧのモノクロ画像に対してハイライト補正、シャドウ補正、明るさ補正、コントラスト補正等を行う。

その後、上記補正が施されたＧのモノクロ画像及び階調が反転されたＧのモノクロ画像それぞれをレイヤーとして乗算して結合し、背景レイヤーとする。そして、この背景レイヤーに、上記補正が施されたＢのモノクロ画像及びＲのモノクロ画像を乗算して結合する。最後に、結合された画像に対して明るさ補正やコントラスト補正等の色調補正を行い、凹凸製版画像（白版画像）である合成画像とする。

＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態の絵画複製システム１００によれば、スキャン画像からＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を生成し、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転されたＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合し、又は、その結合された画像をさらに階調反転することにより、合成画像を生成するので、絵画における白色や黒色等の配色の影響を受けにくく、また、スキャン画像における白飛びによる複製の不具合を解消することができる。

＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、３Ｄプリンタ４及び着色用プリンタ５を別々の構成としたが、３Ｄプリンタ４及び着色用プリンタ５の両方の機能を兼ね備えたプリンタを用いても良い。

また、前記実施形態では、合成画像生成部は、モノクロ画像を色調補正するものであったが、モノクロ画像を色調補正しなくても良い。また、色調補正の種類、値や順番などは前記実施形態に限られず、種々の内容にすることができる。

さらに、前記実施形態の構成に加えて、絵画の色合いや濃淡等に応じて、合成画像の結合パターンを変更するように構成しても良い。例えば、絵画の色合いが赤色を基調とする場合と、色合いが暗い色を基調とする場合とで合成画像の結合パターン（用いるモノクロ画像の数、種類のパターン）を変更する等である。この場合、被写体の色合いを画像処理装置３に入力することによって、画像処理装置３が合成画像の結合パターンを自動的に変更することが考えられる。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・絵画複製システム
Ｗ ・・・絵画（被写体）
２ ・・・スキャナ
３ ・・・画像処理装置（情報処理装置）
３１ ・・・スキャン画像取得部
３２ ・・・モノクロ画像生成部
３３ ・・・合成画像生成部
３４ ・・・合成画像出力部
４ ・・・３Ｄプリンタ（積層造形装置）
５ ・・・着色用プリンタ

Claims (6)

1. 絵画をスキャンしてスキャン画像を生成するスキャナと、
   前記スキャン画像からＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を生成するモノクロ画像生成部と、
   前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転された前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合し、又は、その結合された画像をさらに階調反転することにより、合成画像を生成する合成画像生成部と、
   前記合成画像をプリンタに出力する合成画像出力部とを備える、絵画複製システム。
2. 前記合成画像生成部は、前記合成画像を生成する前に、Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転された前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも１つを色調補正する、請求項１に記載の絵画複製システム。
3. 前記合成画像出力部から前記合成画像を受け取るプリンタをさらに備え、
   前記プリンタは、前記合成画像に基づいて凹凸製版を形成する３Ｄプリンタである、請求項１又は２に記載の絵画複製システム。
4. 前記スキャン画像に基づいて、前記３Ｄプリンタにより形成された凹凸製版の表面に着色する着色用プリンタをさらに備える、請求項３に記載の絵画複製システム。
5. 絵画をスキャンして生成されたスキャン画像から前記絵画を複製する絵画複製システムに用いられるプログラムであって、
   前記スキャン画像からＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を生成するモノクロ画像生成部と、
   前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転された前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合し、又は、その結合された画像をさらに階調反転することにより、合成画像を生成する合成画像生成部と、
   前記合成画像をプリンタに出力する合成画像出力部としての機能をコンピュータに備えさせることを特徴とする、絵画複製用プログラム。
6. 絵画をスキャンして生成されたスキャン画像からＲ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像を生成するモノクロ画像生成ステップと、
   前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像、及び、階調が反転された前記Ｒ、Ｇ、Ｂのモノクロ画像のうち少なくとも２つ以上のモノクロ画像を結合し、又は、その結合された画像をさらに階調反転することにより、合成画像を生成する合成画像生成ステップと、
   前記合成画像をプリンタに出力する合成画像出力ステップとを備える、絵画複製方法。