JP3483108B2 - 多スペクトル画像処理装置およびそのためのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
多スペクトル画像処理装置およびそのためのプログラムを記録した記録媒体Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
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- G01J3/02—Details
- G01J3/0264—Electrical interface; User interface
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、色をスペクトル分
解して数多くの色バンドに分解し、各色バンド毎のスペ
クトルチャネル画像を撮影して得られた多スペクトル画
像データを画像処理する画像処理装置およびそのための
プログラムを記録した記録媒体に関する。
解して数多くの色バンドに分解し、各色バンド毎のスペ
クトルチャネル画像を撮影して得られた多スペクトル画
像データを画像処理する画像処理装置およびそのための
プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として、例えば、米国、Resear
ch Systems, Inc. 社製の画像処理プログラム製品「Ｅ
ＮＶＩ」に製品搭載された機能で、同社の「ＥＮＶＩ」
のユーザーズガイド等のマニアルに機能説明が記載され
ている。「ＥＮＶＩ」は、各種画像処理を多く含むプロ
グラム製品であるが、そのうち、本発明に関連のあるス
ペクトル解析に関係した画像処理は、ユーザーズガイド
Version2の解説書の4-4〜4-14までにスペクトルのプロ
ット機能が中心に記載されており、4-20〜4-25までにカ
ラー合成表示を中心に記載されている。「エンビ」のス
ペクトル解析は、指定した場所のスペクトルを表示する
機能と、指定したチャネルのスペクトルチャネル画像を
表示する機能からなる。「エンビ」の機能では、複数の
地点のスペクトルを同時に重ね表示する機能がなく、複
数地点のスペクトルの違いを比較し難いという問題点が
あった。また、「エンビ」のカラー合成機能は、指定し
たチャネルのスペクトルチャネル画像をＲＧＢ等に割り
付ける合成機能からなる。複数の画像を順次同一色に割
り振る機能もあるが、各々の画像を加算する重みの制御
ができないため、Ｓ／Ｎ良く特色のあるカラー画像を作
成し難いという問題点があった。
ch Systems, Inc. 社製の画像処理プログラム製品「Ｅ
ＮＶＩ」に製品搭載された機能で、同社の「ＥＮＶＩ」
のユーザーズガイド等のマニアルに機能説明が記載され
ている。「ＥＮＶＩ」は、各種画像処理を多く含むプロ
グラム製品であるが、そのうち、本発明に関連のあるス
ペクトル解析に関係した画像処理は、ユーザーズガイド
Version2の解説書の4-4〜4-14までにスペクトルのプロ
ット機能が中心に記載されており、4-20〜4-25までにカ
ラー合成表示を中心に記載されている。「エンビ」のス
ペクトル解析は、指定した場所のスペクトルを表示する
機能と、指定したチャネルのスペクトルチャネル画像を
表示する機能からなる。「エンビ」の機能では、複数の
地点のスペクトルを同時に重ね表示する機能がなく、複
数地点のスペクトルの違いを比較し難いという問題点が
あった。また、「エンビ」のカラー合成機能は、指定し
たチャネルのスペクトルチャネル画像をＲＧＢ等に割り
付ける合成機能からなる。複数の画像を順次同一色に割
り振る機能もあるが、各々の画像を加算する重みの制御
ができないため、Ｓ／Ｎ良く特色のあるカラー画像を作
成し難いという問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のカラー
合成では、指定したスペクトルチャネル画像をＲＧＢ
（赤緑青）等に割り付ける機能が主で、Ｓ／Ｎの良い特
色のあるカラー画像を作成し難いという問題があった。
また、上記従来技術のスペクトル解析では、指定した地
点のスペクトルを細かく解析する処理が中心で、異なる
場所のスペクトルを比較し難いという問題点があった。
本発明の目的は、このような従来の問題点を解消し、多
スペクトル画像を基にＳ／Ｎの良く、かつ特色のあるカ
ラー画像を作成することが可能な多スペクトル画像処理
装置およびそのためのプログラムを記録した記録媒体を
提供することにある。また、本発明の他の目的は、異な
る場所のスペクトルを容易に比較できるような多スペク
トル画像処理装置およびそのためのプログラムを記録し
た記録媒体に関する。
合成では、指定したスペクトルチャネル画像をＲＧＢ
（赤緑青）等に割り付ける機能が主で、Ｓ／Ｎの良い特
色のあるカラー画像を作成し難いという問題があった。
また、上記従来技術のスペクトル解析では、指定した地
点のスペクトルを細かく解析する処理が中心で、異なる
場所のスペクトルを比較し難いという問題点があった。
本発明の目的は、このような従来の問題点を解消し、多
スペクトル画像を基にＳ／Ｎの良く、かつ特色のあるカ
ラー画像を作成することが可能な多スペクトル画像処理
装置およびそのためのプログラムを記録した記録媒体を
提供することにある。また、本発明の他の目的は、異な
る場所のスペクトルを容易に比較できるような多スペク
トル画像処理装置およびそのためのプログラムを記録し
た記録媒体に関する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による多スペクトル画像処理装置では、各ス
ペクトルチャネル画像に重みを付けて加算して仮想スペ
クトル開口画像を作成し、それぞれ異なる重みでスペク
トル画像を加算して作成した仮想スペクトル開口画像を
３種類用意し、それぞれＲＧＢ等に割り付けるようにし
ている。また、所定の画像ラインについて、画像ライン
を１軸とし、スペクトルを他軸とするラインスペクトル
画像を作成し、これを表示するようにしている。
め、本発明による多スペクトル画像処理装置では、各ス
ペクトルチャネル画像に重みを付けて加算して仮想スペ
クトル開口画像を作成し、それぞれ異なる重みでスペク
トル画像を加算して作成した仮想スペクトル開口画像を
３種類用意し、それぞれＲＧＢ等に割り付けるようにし
ている。また、所定の画像ラインについて、画像ライン
を１軸とし、スペクトルを他軸とするラインスペクトル
画像を作成し、これを表示するようにしている。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。 （１）本発明を実現するハードウェアについて 図６は、本発明が適用される画像処理システムの全体構
成図である。図６において、１０は地球、１６は衛星、
１７は地球局のアンテナ、１３はコンピュータ付属のア
ンテナ、１４はコンピュータ、１５はパーソナルコンピ
ュータ（ＰＣ）、１１は衛星から撮影のための走査線、
１２は地球局への転送画像である。衛星１６は、地球１
０の表面を撮影すると、その画像を地球局のアンテナ１
７に転送する。地球局は、ある程度の画像を受信する
と、それを画像処理コンピュータ１４の付属アンテナ１
３に送信し、コンピュータ１４で本発明による画像処理
を行う。その後、コンピュータ１４からパソコン（Ｐ
Ｃ）１５に転送し、受信した画像をＰＣ１５の画面に表
示する。以下、コンピュータで処理する画像処理方法に
ついて説明する。
より詳細に説明する。 （１）本発明を実現するハードウェアについて 図６は、本発明が適用される画像処理システムの全体構
成図である。図６において、１０は地球、１６は衛星、
１７は地球局のアンテナ、１３はコンピュータ付属のア
ンテナ、１４はコンピュータ、１５はパーソナルコンピ
ュータ（ＰＣ）、１１は衛星から撮影のための走査線、
１２は地球局への転送画像である。衛星１６は、地球１
０の表面を撮影すると、その画像を地球局のアンテナ１
７に転送する。地球局は、ある程度の画像を受信する
と、それを画像処理コンピュータ１４の付属アンテナ１
３に送信し、コンピュータ１４で本発明による画像処理
を行う。その後、コンピュータ１４からパソコン（Ｐ
Ｃ）１５に転送し、受信した画像をＰＣ１５の画面に表
示する。以下、コンピュータで処理する画像処理方法に
ついて説明する。
【０００６】（２）多スペクトルデータについて
本発明で画像処理する多スペクトル画像データは、色を
多くのスペクトルバンド（チャネル）に分解して各チャ
ネル毎に撮影した多くのスペクトルチャネル画像からな
る３次元データであり、例えば、Vol[ch][y][x]の様に
記述することができる。ここで、chは、スペクトルバン
ドのチャネルを表わし、ｙ，ｘは位置を表わす。例え
ば、Vol[ch1][y1][x1]は、位置（x1,y1）地点のチャネ
ル（ch1）のデータ値を表わし、Vol[ch2][y2][x2]は、
位置（x2,y2）地点のチャネル（ch2）のデータ値を表わ
す。ここで、チャネル（ch）のスペクトルチャネル画像
Ich[y][x]と多スペクトル画像Vol[ch][y][x]は、下式
（数１）の関係がある。 Ich[y][x] = Vol[ch][y][x] ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１）
多くのスペクトルバンド（チャネル）に分解して各チャ
ネル毎に撮影した多くのスペクトルチャネル画像からな
る３次元データであり、例えば、Vol[ch][y][x]の様に
記述することができる。ここで、chは、スペクトルバン
ドのチャネルを表わし、ｙ，ｘは位置を表わす。例え
ば、Vol[ch1][y1][x1]は、位置（x1,y1）地点のチャネ
ル（ch1）のデータ値を表わし、Vol[ch2][y2][x2]は、
位置（x2,y2）地点のチャネル（ch2）のデータ値を表わ
す。ここで、チャネル（ch）のスペクトルチャネル画像
Ich[y][x]と多スペクトル画像Vol[ch][y][x]は、下式
（数１）の関係がある。 Ich[y][x] = Vol[ch][y][x] ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１）
【０００７】また、位置（x,y）地点のスペクトルS[ch]
と多スペクトル画像Vol[ch][y][x]は、下式（数２）の
関係がある。 S[ch] = Vol[ch][y][x] ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数２） ｙ軸の値がyiである横ラインのラインスペクトル画像Ｌ
[ch][u]は、下式（数３）である。 Ｌ[ch][u] = Vol[ch][yi][u] ・・・・・・・・・・・・・・・・（数３） ｘ軸の値がxiである縦ラインのラインスペクトル画像Ｌ
[ch][u]は、下式（数４）である。 Ｌ[ch][u] = Vol[ch][u][xi] ・・・・・・・・・・・・・・・・（数４）
と多スペクトル画像Vol[ch][y][x]は、下式（数２）の
関係がある。 S[ch] = Vol[ch][y][x] ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数２） ｙ軸の値がyiである横ラインのラインスペクトル画像Ｌ
[ch][u]は、下式（数３）である。 Ｌ[ch][u] = Vol[ch][yi][u] ・・・・・・・・・・・・・・・・（数３） ｘ軸の値がxiである縦ラインのラインスペクトル画像Ｌ
[ch][u]は、下式（数４）である。 Ｌ[ch][u] = Vol[ch][u][xi] ・・・・・・・・・・・・・・・・（数４）
【０００８】ここでは、各スペクトルチャネル画像毎に
適当な重みf[ch]で加算した画像を仮想スペクトル開口
画像と呼ぶことにする。仮想スペクトル開口画像G[y]
[x]は、下式（数５）で求められる。 G[y][x] = Σf[ch]・Vol[ch][y][x] ・・・・・・・・・・・・・（数５） ただし、数５のΣは、全てのチャネルｃｈで加算するこ
とを意味する。f[ch]は加算関数と呼び、また、加算の
重みを表わすので、加算重みと言うこともある。なお、
仮想スペクトル画像は、適当な値で規格化して表示する
こともできる。規格化する値は、Σf[ch]であっても良
いし、表示の都合で適当に指定した値であっても良い。
人間の網膜は、あるスペクトルで分析すると、ある重み
が付けられる。これは人間によってそれぞれ重み値が定
められる。本発明では、ある開口を設けて、カラー画像
（仮想スペクトル開口画像）を作成する場合に、各スペ
クトルチャネル画像の加算重みを人間の視覚特性と良く
一致した所定の分布関数となるように決めることができ
る。
適当な重みf[ch]で加算した画像を仮想スペクトル開口
画像と呼ぶことにする。仮想スペクトル開口画像G[y]
[x]は、下式（数５）で求められる。 G[y][x] = Σf[ch]・Vol[ch][y][x] ・・・・・・・・・・・・・（数５） ただし、数５のΣは、全てのチャネルｃｈで加算するこ
とを意味する。f[ch]は加算関数と呼び、また、加算の
重みを表わすので、加算重みと言うこともある。なお、
仮想スペクトル画像は、適当な値で規格化して表示する
こともできる。規格化する値は、Σf[ch]であっても良
いし、表示の都合で適当に指定した値であっても良い。
人間の網膜は、あるスペクトルで分析すると、ある重み
が付けられる。これは人間によってそれぞれ重み値が定
められる。本発明では、ある開口を設けて、カラー画像
（仮想スペクトル開口画像）を作成する場合に、各スペ
クトルチャネル画像の加算重みを人間の視覚特性と良く
一致した所定の分布関数となるように決めることができ
る。
【０００９】（３）本発明の第１の実施例
（３−１）手順
図１は、本発明の第１の実施例を示すパソコン画面の図
であり、図７は、図１の画像を表示するための手順を示
すフローチャートである。ここでは、図６に示すよう
に、衛星から地表を撮影して、分散された各色の物体が
映し出されたものを画像の対象としており、画面は４つ
に分割されたマルチウィンドウ画面で、右端に操作領域
を設けている。以下、図１，図７に基づき画像表示の手
順を説明する。 ステップ７０１：多スペクトル画像データから地表のカ
ラー合成画像１０１を作成し、画面左上に表示する。地
表のカラー合成画像１０１の作成の仕方は各種あり、後
に（３−２）で各種説明する。 ステップ７０２：地表のカラー合成画像１０１の適当な
ライン１０８を選択し、選択したライン１０８を地表の
カラー合成画像１０１と重ねて表示する。なお、図１で
は、横のライン１０８を選択した場合を図示したが、縦
のライン１１０（破線）や斜めのラインも選択すること
もできる。 ステップ７０３：ステップ７０２で選択したライン１０
８について、そのライン１０８を横軸に、スペクトルを
縦軸に持つラインスペクトル画像１０２を作成し、画面
左下に表示する。 ステップ７０４：ステップ７０３で表示されたラインス
ペクトル画像１０２を見て適当な地点１０９を指定する
と、その地点をカラー合成画像１０１に表示し、その指
定地点のスペクトル１０３を画面右下に折れ線表示、ま
たは棒（線）グラフ等で表示する。
であり、図７は、図１の画像を表示するための手順を示
すフローチャートである。ここでは、図６に示すよう
に、衛星から地表を撮影して、分散された各色の物体が
映し出されたものを画像の対象としており、画面は４つ
に分割されたマルチウィンドウ画面で、右端に操作領域
を設けている。以下、図１，図７に基づき画像表示の手
順を説明する。 ステップ７０１：多スペクトル画像データから地表のカ
ラー合成画像１０１を作成し、画面左上に表示する。地
表のカラー合成画像１０１の作成の仕方は各種あり、後
に（３−２）で各種説明する。 ステップ７０２：地表のカラー合成画像１０１の適当な
ライン１０８を選択し、選択したライン１０８を地表の
カラー合成画像１０１と重ねて表示する。なお、図１で
は、横のライン１０８を選択した場合を図示したが、縦
のライン１１０（破線）や斜めのラインも選択すること
もできる。 ステップ７０３：ステップ７０２で選択したライン１０
８について、そのライン１０８を横軸に、スペクトルを
縦軸に持つラインスペクトル画像１０２を作成し、画面
左下に表示する。 ステップ７０４：ステップ７０３で表示されたラインス
ペクトル画像１０２を見て適当な地点１０９を指定する
と、その地点をカラー合成画像１０１に表示し、その指
定地点のスペクトル１０３を画面右下に折れ線表示、ま
たは棒（線）グラフ等で表示する。
【００１０】ステップ７０５：ステップ７０４で表示し
た指定地点１０９のスペクトル表示１０３を見て、適当
なチャネル１０５を指定し、指定されたチャネル１０５
のスペクトルチャネル画像１０４を表示する。指定チャ
ネルのスペクトルチャネル画像１０４では、各撮影物体
が色付きで表示される。 ステップ７０６：ステップ７０５に戻り、別のチャネル
１０５のスペクトル画像１０４を表示したり、ステップ
７０４に戻り、別の地点のスペクトル１０３を表示した
り、ステップ７０２に戻り、別の指定ライン１０８のラ
インスペクトル画像１０２を表示したり、ステップ７０
１に戻り別のカラー合成画像を作成して表示したり、所
望の操作を行うことができる。 ステップ７０７：また、適当な区間を指定して所望のシ
ネ表示等もできる。シネ表示とは、シネマ（映画）のよ
うに連続して動画表示（ずれたラインスペクトル）を行
うことである。なお、操作領域の１０６はシネ操作、マ
ーク操作、拡大操作、解析操作、保存操作等のメニュー
を示し、１０７は速度、範囲１、範囲２等の操作ツール
を示している。 以上、図７の操作ステップ毎に図１に基づき手順を説明
した。ここで、カラー合成画像１０１は、ライン１０８
を決めてラインスペクトル画像１０２を作成するための
参考に用いられる画像で、参考画像という呼び方ができ
る。ここでは、参考画像にカラー合成画像１０１を用い
たが、スペクトルチャネル画像や仮想スペクトル開口画
像等も参考画像として用いることもできる。
た指定地点１０９のスペクトル表示１０３を見て、適当
なチャネル１０５を指定し、指定されたチャネル１０５
のスペクトルチャネル画像１０４を表示する。指定チャ
ネルのスペクトルチャネル画像１０４では、各撮影物体
が色付きで表示される。 ステップ７０６：ステップ７０５に戻り、別のチャネル
１０５のスペクトル画像１０４を表示したり、ステップ
７０４に戻り、別の地点のスペクトル１０３を表示した
り、ステップ７０２に戻り、別の指定ライン１０８のラ
インスペクトル画像１０２を表示したり、ステップ７０
１に戻り別のカラー合成画像を作成して表示したり、所
望の操作を行うことができる。 ステップ７０７：また、適当な区間を指定して所望のシ
ネ表示等もできる。シネ表示とは、シネマ（映画）のよ
うに連続して動画表示（ずれたラインスペクトル）を行
うことである。なお、操作領域の１０６はシネ操作、マ
ーク操作、拡大操作、解析操作、保存操作等のメニュー
を示し、１０７は速度、範囲１、範囲２等の操作ツール
を示している。 以上、図７の操作ステップ毎に図１に基づき手順を説明
した。ここで、カラー合成画像１０１は、ライン１０８
を決めてラインスペクトル画像１０２を作成するための
参考に用いられる画像で、参考画像という呼び方ができ
る。ここでは、参考画像にカラー合成画像１０１を用い
たが、スペクトルチャネル画像や仮想スペクトル開口画
像等も参考画像として用いることもできる。
【００１１】（３−２）カラー合成画像２０４の作成方
法 図２は、カラー合成画像の作成を示す画面図である。カ
ラー合成画像２０４は、色々な方法でコントラストの異
なった種々の画像を作成できる。例えば、上式（数５）
において、加算関数f[ch]を変えた３種類の仮想スペク
トル開口画像を作成し、各仮想スペクトル画像を各々Ｒ
ＧＢ（赤緑青）に割り当てて、カラー合成画像１０１と
することができる。加算関数f[ch]をＲＧＢ各色の人間
のスペクトル感受率と合う関数にすると、得られたカラ
ー合成画像は、人間が見た場合の絵と良く似た画像とな
る。加算関数f[ch]は、できる仮想スペクトル開口画像
のコントラトを変えるため、ＲＧＢそれぞれの仮想スペ
クトル開口画像を作成する際の加算関数を適当に変更す
ると、適当なコントラストを持った種々のカラー画像が
できる。
法 図２は、カラー合成画像の作成を示す画面図である。カ
ラー合成画像２０４は、色々な方法でコントラストの異
なった種々の画像を作成できる。例えば、上式（数５）
において、加算関数f[ch]を変えた３種類の仮想スペク
トル開口画像を作成し、各仮想スペクトル画像を各々Ｒ
ＧＢ（赤緑青）に割り当てて、カラー合成画像１０１と
することができる。加算関数f[ch]をＲＧＢ各色の人間
のスペクトル感受率と合う関数にすると、得られたカラ
ー合成画像は、人間が見た場合の絵と良く似た画像とな
る。加算関数f[ch]は、できる仮想スペクトル開口画像
のコントラトを変えるため、ＲＧＢそれぞれの仮想スペ
クトル開口画像を作成する際の加算関数を適当に変更す
ると、適当なコントラストを持った種々のカラー画像が
できる。
【００１２】図３は、カラー合成画像を作成する重みを
記したチャネル割合図、図４は、同じくカラー合成画像
を作成する場合の別の重みを記したチャネル割合図であ
る。図３や図４は、ＲＧＢそれぞれの加算関数の例を示
したものである。図３の場合には、それぞれの色に割り
当てた加算関数は太いバンド幅を持ち、出来上がるカラ
ー合成画像２０４は、各スペクトルチャネルを適当にま
んべんなく含み、Ｓ／Ｎの良い画像となる。一方の図４
の場合には、ＲＧＢそれぞれの加算関数は細いバンド幅
を持つため、出来上がるカラー合成画像のＳ／Ｎは低い
が、特徴ある適切なバンドを選択することにより、出来
上がるカラー合成画像２０４は、各色で特徴を持った画
像となる。カラー合成画像２０４を特徴の良く現れるコ
ントラスト良い画像にするためには、ＲＧＢ各色に割り
当てた仮想スペクトル開口画像がそれぞれ特徴のある画
像となる必要があり、それぞれの加算関数の調整が重要
になる。図２は、ＲＧＢそれぞれに割り当てた仮想スペ
クトル開口画像２０１、２０２、２０３を作成する加算
関数を適当に調整し、特徴あるカラー合成画像２０４を
作成するためのグラフィックユーザーインターフェース
を表わした図である。ＲＧＢそれぞれに図３や図４に示
された分布関数の中心位置、バンド幅、全体の強度をツ
ールバー２１１，２１２，２１３で指定できるようにな
っており、それによって得られた仮想スペクトル合成画
像２０１、２０２、２０３を各々表示し、好みの仮想ス
ペクトル開口画像を作成でき、結果としてカラー合成画
像２０４をインターラクティプに好みのカラー画像にす
ることができる。
記したチャネル割合図、図４は、同じくカラー合成画像
を作成する場合の別の重みを記したチャネル割合図であ
る。図３や図４は、ＲＧＢそれぞれの加算関数の例を示
したものである。図３の場合には、それぞれの色に割り
当てた加算関数は太いバンド幅を持ち、出来上がるカラ
ー合成画像２０４は、各スペクトルチャネルを適当にま
んべんなく含み、Ｓ／Ｎの良い画像となる。一方の図４
の場合には、ＲＧＢそれぞれの加算関数は細いバンド幅
を持つため、出来上がるカラー合成画像のＳ／Ｎは低い
が、特徴ある適切なバンドを選択することにより、出来
上がるカラー合成画像２０４は、各色で特徴を持った画
像となる。カラー合成画像２０４を特徴の良く現れるコ
ントラスト良い画像にするためには、ＲＧＢ各色に割り
当てた仮想スペクトル開口画像がそれぞれ特徴のある画
像となる必要があり、それぞれの加算関数の調整が重要
になる。図２は、ＲＧＢそれぞれに割り当てた仮想スペ
クトル開口画像２０１、２０２、２０３を作成する加算
関数を適当に調整し、特徴あるカラー合成画像２０４を
作成するためのグラフィックユーザーインターフェース
を表わした図である。ＲＧＢそれぞれに図３や図４に示
された分布関数の中心位置、バンド幅、全体の強度をツ
ールバー２１１，２１２，２１３で指定できるようにな
っており、それによって得られた仮想スペクトル合成画
像２０１、２０２、２０３を各々表示し、好みの仮想ス
ペクトル開口画像を作成でき、結果としてカラー合成画
像２０４をインターラクティプに好みのカラー画像にす
ることができる。
【００１３】従って、図２の特徴は、仮想スペクトル画
像を作成する場合に、各スペクトル画像を加算する際の
重みを調整するツールバー２１１，２１２，２１３とし
て、スペクトルの重み加算の中心スペクトル位置をスラ
イドさせるツールバーと、加算する重み分布の全体の幅
を決めるツールバーと、加算する重み分布の全体の強度
を決めるツールバーとを用意し、インターラクティブに
好みのコントラストを持つ仮想スペクトル画像を作成で
きることである。なお、加算関数の中心位置、バンド
幅、全体の強度から分布関数を作成する方法は各種あ
り、例えば、ガウス型の関数を用い、標準偏差をバンド
幅を決める値としても良いし、適当な釣り型の関数を基
準に与えて計算しても良い。その他にも、カラー合成画
像２０４を作成する方法は色々ある。例えば、スペクト
ルの空間的変化を強調した画像を作成し、カラー合成画
像２０４とすること等も可能である。以上、カラー合成
画像２０４の種々の作り方を述べたが、参考画像とする
目的であれば、特にカラーとなる画像を作成する必要は
なく、例えば、所定のスペクトルチャネル画像を参考画
像としたり、１種類の仮想スペクトル画像を参考画像と
することもできる。
像を作成する場合に、各スペクトル画像を加算する際の
重みを調整するツールバー２１１，２１２，２１３とし
て、スペクトルの重み加算の中心スペクトル位置をスラ
イドさせるツールバーと、加算する重み分布の全体の幅
を決めるツールバーと、加算する重み分布の全体の強度
を決めるツールバーとを用意し、インターラクティブに
好みのコントラストを持つ仮想スペクトル画像を作成で
きることである。なお、加算関数の中心位置、バンド
幅、全体の強度から分布関数を作成する方法は各種あ
り、例えば、ガウス型の関数を用い、標準偏差をバンド
幅を決める値としても良いし、適当な釣り型の関数を基
準に与えて計算しても良い。その他にも、カラー合成画
像２０４を作成する方法は色々ある。例えば、スペクト
ルの空間的変化を強調した画像を作成し、カラー合成画
像２０４とすること等も可能である。以上、カラー合成
画像２０４の種々の作り方を述べたが、参考画像とする
目的であれば、特にカラーとなる画像を作成する必要は
なく、例えば、所定のスペクトルチャネル画像を参考画
像としたり、１種類の仮想スペクトル画像を参考画像と
することもできる。
【００１４】（３−３）シネ表示
ラインスペクトル画像は、１ラインのスペクトルを並べ
た画像であるが、別のラインのラインスペクトル画像を
順次動画表示（シネ表示）し、変化を容易に観測できや
すくすることができる。例えば、図１の場合、カラー合
成画像１０１を参考画像として、参考画像上に、シネ表
示するライン区間の上限と下限を表示し、また、現在シ
ネ表示しているラインスペクトル画像のライン位置１０
８を参考画像に表示しながらラインスペクトル画像１０
２を順次シネ表示することもできる。また、指定地点の
スペクトルも同様に場所を順次変えて、シネ表示するこ
ともできる。例えば、図１の場合、ラインスペクトル画
像１０２を参考画像とし、参考画像上に、シネ表示する
地点の上限と下限を表示し、また、現在シネ表示してい
るスペクトルの地点１０９を参考画像に表示しながらス
ペクトル１０３を順次シネ表示することもできる。
た画像であるが、別のラインのラインスペクトル画像を
順次動画表示（シネ表示）し、変化を容易に観測できや
すくすることができる。例えば、図１の場合、カラー合
成画像１０１を参考画像として、参考画像上に、シネ表
示するライン区間の上限と下限を表示し、また、現在シ
ネ表示しているラインスペクトル画像のライン位置１０
８を参考画像に表示しながらラインスペクトル画像１０
２を順次シネ表示することもできる。また、指定地点の
スペクトルも同様に場所を順次変えて、シネ表示するこ
ともできる。例えば、図１の場合、ラインスペクトル画
像１０２を参考画像とし、参考画像上に、シネ表示する
地点の上限と下限を表示し、また、現在シネ表示してい
るスペクトルの地点１０９を参考画像に表示しながらス
ペクトル１０３を順次シネ表示することもできる。
【００１５】（４）本発明の第２の実施例
図５は、本発明第２の実施例を示す画面表示の図であ
る。図５の特徴は、複数の指定地点のスペクトルを重ね
て表示する機能があることであり、他は、上記（２）で
記載した本発明の第１実施例の機能を引き継いだもので
ある。図５では、図１の指定ライン１０８のラインスペ
クトル画像１０２を表示する部分を省き、仮想スペクト
ル開口画像１０１で直接スペクトルを指定する地点５０
１，５０２を選択できるようにした。以下、図５に基づ
き本発明の実施例２を説明する。仮想スペクトル開口画
像１０１から適当な地点を選択する。例えば地点１（５
０１）を選択すると、それに応じた地点１のスペクトル
（５０３）が表示される。スペクトルの適当なチャネル
１０５を指定すると、指定チャネル１０５のスペクトル
チャネル画像１０４が表示される。スペクトルを重ね追
加したい場合には、仮想スペクトル開口画像１０１の適
当な地点を選択する。例えば、地点２（５０２）を選択
すると、地点２のスペクトル（５０４）が重ね表示され
る。同様に順次重ね表示してい地点を選択し、重ね表示
することができる。重ね表示したスペクトルを削除した
い場合には、画面右下の重ね削除ボタン５０８を押し、
重ね削除モードにして削除したいスペクトル又は地点を
指定し、削除する。再びスペクトルの重ね表示を追加し
たい場合は、画面右下の重ね追加ボタン５０７を押して
重ね追加モードにし、同様にスペクトルを追加したい地
点を選び、スペクトルを重ね表示する。
る。図５の特徴は、複数の指定地点のスペクトルを重ね
て表示する機能があることであり、他は、上記（２）で
記載した本発明の第１実施例の機能を引き継いだもので
ある。図５では、図１の指定ライン１０８のラインスペ
クトル画像１０２を表示する部分を省き、仮想スペクト
ル開口画像１０１で直接スペクトルを指定する地点５０
１，５０２を選択できるようにした。以下、図５に基づ
き本発明の実施例２を説明する。仮想スペクトル開口画
像１０１から適当な地点を選択する。例えば地点１（５
０１）を選択すると、それに応じた地点１のスペクトル
（５０３）が表示される。スペクトルの適当なチャネル
１０５を指定すると、指定チャネル１０５のスペクトル
チャネル画像１０４が表示される。スペクトルを重ね追
加したい場合には、仮想スペクトル開口画像１０１の適
当な地点を選択する。例えば、地点２（５０２）を選択
すると、地点２のスペクトル（５０４）が重ね表示され
る。同様に順次重ね表示してい地点を選択し、重ね表示
することができる。重ね表示したスペクトルを削除した
い場合には、画面右下の重ね削除ボタン５０８を押し、
重ね削除モードにして削除したいスペクトル又は地点を
指定し、削除する。再びスペクトルの重ね表示を追加し
たい場合は、画面右下の重ね追加ボタン５０７を押して
重ね追加モードにし、同様にスペクトルを追加したい地
点を選び、スペクトルを重ね表示する。
【００１６】以上は、表示したスペクトルを順次重ねて
いったが、表示したスペクトルを重ねるスペクトルとし
て残すかどうかを選択して、残したい物だけを残すこと
もできる。また、スペクトルを重ね表示したい地点の選
択は仮想スペクトル開口画像１０１で行っていたが、指
定チャネルのスペクトルチャネル画像１０４の地点で選
択することもできる。また、指定位置は、指定チャネル
１０５及びスペクトルチャネル画像１０４と仮想スペク
トル開口画像１０１の両者について、それぞれ連動して
対応する位置に指定したことが分かる表示をすることも
できる。以上の他に、仮想スペクトル開口画像１０１上
に適当なラインを設定し、そのライン上の地点について
順次スペクトルをシネ表示することもできる。その際
に、過去に出たスペクトルは薄く表示し、現在表示して
いるスペクトルカラーで濃く表示することもできるし、
現在表示しているスペクトルの地点より遠いスペクトル
を順次薄くしたり、色付きで順次薄くすることもでき
る。以上、図５に基づき、本発明の第２の実施例を述べ
たが、その他にも、図１に基づき、図１で表示した指定
地点のスペクトル１０３について、残したいスペクトル
の場合は選択して残す機能を追加し、新たに指定した地
点のスペクトルと重ね表示することもできる。
いったが、表示したスペクトルを重ねるスペクトルとし
て残すかどうかを選択して、残したい物だけを残すこと
もできる。また、スペクトルを重ね表示したい地点の選
択は仮想スペクトル開口画像１０１で行っていたが、指
定チャネルのスペクトルチャネル画像１０４の地点で選
択することもできる。また、指定位置は、指定チャネル
１０５及びスペクトルチャネル画像１０４と仮想スペク
トル開口画像１０１の両者について、それぞれ連動して
対応する位置に指定したことが分かる表示をすることも
できる。以上の他に、仮想スペクトル開口画像１０１上
に適当なラインを設定し、そのライン上の地点について
順次スペクトルをシネ表示することもできる。その際
に、過去に出たスペクトルは薄く表示し、現在表示して
いるスペクトルカラーで濃く表示することもできるし、
現在表示しているスペクトルの地点より遠いスペクトル
を順次薄くしたり、色付きで順次薄くすることもでき
る。以上、図５に基づき、本発明の第２の実施例を述べ
たが、その他にも、図１に基づき、図１で表示した指定
地点のスペクトル１０３について、残したいスペクトル
の場合は選択して残す機能を追加し、新たに指定した地
点のスペクトルと重ね表示することもできる。
【００１７】その他にも、例えば図１で右上に表示した
指定チャネルのスペクトルチャネル画像１０４の代り
に、適当な特色を持った画像を表示することもできる。
例えば、各地点で所定のスペクトルと相関を取った値を
画素値とする画像を表示することもできる。また、例え
ば、各地点のスペクトルの吸収の大きい所を検出し、ス
ペクトル方向に適当なフィルタをかけたフィルタスペク
トルとオリジナルのスペクトルとの差を取って、吸収さ
れたと予想される吸収スペクトルを求め、所定のチャネ
ルの吸収スペクトルを画像表示したり、所定の吸収スペ
クトルと各画素の吸収スペクトルの相関を取ってその相
関値を画素値とする画像を表示することもできる。すな
わち、反射された光が青く見えるのは、大気で他の波長
が全て吸収されるからであり、物質に応じて吸収度が異
なるので、スペクトル方向に各物質に合致したフィルタ
をかけてフィルタスペクトルを作成し、上記の処理を行
う。上述した第１の実施例および第２の実施例の画像処
理を行う各ステップをプログラムに変換し、変換された
プログラムを記録媒体に格納すれば、その記録媒体を携
帯した任意の場所で、本発明による多スペクトル画像デ
ータの画像処理を行うことができる。そこでは、Ｓ／Ｎ
の良い特徴あるカラー画像を作成することができ、ま
た、異なる場所のスペクトルを容易に比較することがで
きる。
指定チャネルのスペクトルチャネル画像１０４の代り
に、適当な特色を持った画像を表示することもできる。
例えば、各地点で所定のスペクトルと相関を取った値を
画素値とする画像を表示することもできる。また、例え
ば、各地点のスペクトルの吸収の大きい所を検出し、ス
ペクトル方向に適当なフィルタをかけたフィルタスペク
トルとオリジナルのスペクトルとの差を取って、吸収さ
れたと予想される吸収スペクトルを求め、所定のチャネ
ルの吸収スペクトルを画像表示したり、所定の吸収スペ
クトルと各画素の吸収スペクトルの相関を取ってその相
関値を画素値とする画像を表示することもできる。すな
わち、反射された光が青く見えるのは、大気で他の波長
が全て吸収されるからであり、物質に応じて吸収度が異
なるので、スペクトル方向に各物質に合致したフィルタ
をかけてフィルタスペクトルを作成し、上記の処理を行
う。上述した第１の実施例および第２の実施例の画像処
理を行う各ステップをプログラムに変換し、変換された
プログラムを記録媒体に格納すれば、その記録媒体を携
帯した任意の場所で、本発明による多スペクトル画像デ
ータの画像処理を行うことができる。そこでは、Ｓ／Ｎ
の良い特徴あるカラー画像を作成することができ、ま
た、異なる場所のスペクトルを容易に比較することがで
きる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｓ／Ｎの良い特徴あるカラー画像を作成することがで
き、また、異なる場所のスペクトルを容易に比較するこ
とができるという効果がある。
Ｓ／Ｎの良い特徴あるカラー画像を作成することがで
き、また、異なる場所のスペクトルを容易に比較するこ
とができるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示すコンピュータ画面
の図である。
の図である。
【図２】図１においてカラー合成画像を作成した画面の
図である。
図である。
【図３】図１において、カラー合成画像を作成するため
の重みを記したチャネル割合を示す図である。
の重みを記したチャネル割合を示す図である。
【図４】同じく、カラー合成画像を作成するための別の
重みを記したチャネル割合を示す図である。
重みを記したチャネル割合を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示すコンピュータ画面
の図である。
の図である。
【図６】本発明が適用されるハードウェアの概要を示す
図である。
図である。
【図７】図１に基づいて合成画像を作成する手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
１０１…仮想スペクトル開口画像、１０２…指定ライン
のラインスペクトル画像、１０３…指定地点のスペクト
ル、１０４…指定チャネルのスペクトルチャネル画像、
１０８…指定ライン、１０９…指定地点、１１０…縦の
ライン、１０５…指定チャネル、１０６…操作メニュ領
域、１０７…操作ツール領域、２０１…Ｒ割り当ての仮
想スペクトル開口画像、２１１…Ｒ操作領域、２０２…
Ｇ割り当ての仮想スペクトル開口画像、２１２…Ｇ操作
領域、２０３…Ｂ割り当ての仮想スペクトル開口画像、
２１３…Ｂ操作領域、５０１，５０２…地点１、５０３
…地点１のスペクトル、５０４…地点２のスペクトル、
５０５…操作メニュ領域、５０６…範囲操作領域、５０
７…重ね追加領域、５０８…重ね削除領域、１０…地
球、１６…衛星、１７…地球局アンテナ、１３…付属ア
ンテナ、１４…画像処理計算機、１５…パソコン（Ｐ
Ｃ）。
のラインスペクトル画像、１０３…指定地点のスペクト
ル、１０４…指定チャネルのスペクトルチャネル画像、
１０８…指定ライン、１０９…指定地点、１１０…縦の
ライン、１０５…指定チャネル、１０６…操作メニュ領
域、１０７…操作ツール領域、２０１…Ｒ割り当ての仮
想スペクトル開口画像、２１１…Ｒ操作領域、２０２…
Ｇ割り当ての仮想スペクトル開口画像、２１２…Ｇ操作
領域、２０３…Ｂ割り当ての仮想スペクトル開口画像、
２１３…Ｂ操作領域、５０１，５０２…地点１、５０３
…地点１のスペクトル、５０４…地点２のスペクトル、
５０５…操作メニュ領域、５０６…範囲操作領域、５０
７…重ね追加領域、５０８…重ね削除領域、１０…地
球、１６…衛星、１７…地球局アンテナ、１３…付属ア
ンテナ、１４…画像処理計算機、１５…パソコン（Ｐ
Ｃ）。
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(56)参考文献 特開 平８−271410（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−257380（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−257379（ＪＰ，Ａ)
大嶋太市ほか，ランドサットＴＭデー
タによるカラー合成画像の色調効果につ
いて，法政大学工学部研究集報，日本,
法政大学工学部，1986年 ３月25日，第
22号，ｐ．187−199
見冨泰，竹内章司，Ｉｎｔｅｎｓｉｔ
ｙ保存型ＨＳＩ変換法によるマルチセン
サデータの合成，日本リモートセンシン
グ学会第15回学術講演会論文集，日本,
日本リモートセンシング学会，1993年12
月，53−54
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 1/00 285
G06T 1/00 510
G01J 3/46
G01S 13/00
Claims (4)
- 【請求項１】 多スペクトル画像処理装置において、 被写体の色をスペクトル分解してチャネルに分解し、分
解された各チャネル毎のスペクトルチャネル画像を取得
した多スペクトル画像データを入力データとして入力す
る入力部と、上記各スペクトルチャネル画像データの加算重みを調整
する調整手段と、 上記調整手段により 上記各スペクトルチャネル画像デー
タに所定の重みを調整して加算した仮想スペクトル開口
画像を複数作成して各々色を割りつけ合成したカラー合
成画像を参考画像とし、上記参考画像を表示装置の画面
に表示する画像処理部とを有し、 上記画像処理部は、上記画面上に表示された参考画像上
で指定したラインを１軸とし、他軸をスペクトルチャネ
ルにとり、ライン上の各地点のスペクトルの強度を濃淡
とするラインスペクトル画像を上記画面の別の表示領域
に表示することを特徴とする多スペクトル画像処理装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の多スペクトル画像処理
装置において、 上記画像処理部は、上記画面上に表示されたラインスペ
クトル画像上で指定された位置のスペクトルを上記画面
の上記参考画像およびラインスペクトル画像の表示領域
とは別の表示領域上に表示することを特徴とする多スペ
クトル画像処理装置。 - 【請求項３】 コンピュータで読み取り可能なコンピュ
ータプログラムが格納された記録媒体であつて、 前記コンピュータに、 被写体の色をスペクトル分解してチャネルに分解し、分
解された各チャネル毎のスペクトルチャネル画像を取得
した多スペク卜ル画像データを入力データとして入力す
る機能と、上記各スペクトルチャネル画像データの加算重みを調整
する調整機能と、 上記調整機能により 上記各スペクトルチャネル画像デー
タに所定の重みを調整して加算した仮想スペクトル開口
画像を複数作成して各々色を割りつけて合成したカラー
合成画像を参考画像とし、上記参考画像を表示装置の画
面に表示する機能とを実行させ、 上記画面上に表示された参考画像上で指定したラインを
１軸とし、他軸をスペクトルチャネルにとり、ライン上
の各地点のスペクトルの強度を濃淡とするラインスペク
トル画像を上記画面の別の表示領域に表示させるための
プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読
み取り可能な記録媒体。 - 【請求項４】 請求項３に記載の記録媒体において、 上記表示する機能には、上記画面上に表示されたライン
スペクトル画像上で指定された位置のスペクトルを上記
画面の上記参考画像およびラインスペクトル画像の表示
領域とは別の表示領域上に表示する機能が含まれること
を特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32258997A JP3483108B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 多スペクトル画像処理装置およびそのためのプログラムを記録した記録媒体 |
| CA002254376A CA2254376C (en) | 1997-11-25 | 1998-11-23 | Image processing method and apparatus for multiple spectrum image data |
| US09/198,335 US6335984B1 (en) | 1997-11-25 | 1998-11-24 | Image processing method and apparatus for multiple spectrum image data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32258997A JP3483108B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 多スペクトル画像処理装置およびそのためのプログラムを記録した記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11154220A JPH11154220A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3483108B2 true JP3483108B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=18145395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32258997A Expired - Fee Related JP3483108B2 (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 多スペクトル画像処理装置およびそのためのプログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6335984B1 (ja) |
| JP (1) | JP3483108B2 (ja) |
| CA (1) | CA2254376C (ja) |
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| JP2005114530A (ja) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Olympus Corp | 画像表示装置及び画像表示方法 |
| JP4112469B2 (ja) | 2003-10-07 | 2008-07-02 | オリンパス株式会社 | マルチバンドカメラの制御装置及び制御方法 |
| CA2445426A1 (en) * | 2003-10-17 | 2005-04-17 | Alberta Research Council Inc. | A method for characterizing a dispersion using transformation techniques |
| JP2008070389A (ja) * | 2007-12-03 | 2008-03-27 | Olympus Corp | 画像表示装置及び画像表示方法 |
| JP2008151781A (ja) * | 2007-12-03 | 2008-07-03 | Olympus Corp | 画像表示装置及び画像表示方法 |
| US8884989B2 (en) * | 2009-12-23 | 2014-11-11 | Indian Institute Of Technology Bombay | System and method for fusing images |
| CN102799752B (zh) * | 2011-05-26 | 2016-05-25 | 罗普特（厦门）科技集团有限公司 | 频谱影像处理系统和方法 |
| JP5727109B2 (ja) | 2011-12-28 | 2015-06-03 | ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション | スペクトル画像処理 |
| JP6123318B2 (ja) * | 2013-02-05 | 2017-05-10 | セイコーエプソン株式会社 | 測色方法及び測色装置 |
| TWI690898B (zh) * | 2018-11-26 | 2020-04-11 | 緯創資通股份有限公司 | 影像合成方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3664248A (en) * | 1968-05-03 | 1972-05-23 | Technical Operations Inc | Optical processing of information including synthesis by complex amplitude addition of diffraction spectra |
| SE354360B (ja) * | 1972-03-27 | 1973-03-05 | Saab Scania Ab | |
| US5949055A (en) * | 1997-10-23 | 1999-09-07 | Xerox Corporation | Automatic geometric image transformations using embedded signals |
-
1997
- 1997-11-25 JP JP32258997A patent/JP3483108B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-23 CA CA002254376A patent/CA2254376C/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-24 US US09/198,335 patent/US6335984B1/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 大嶋太市ほか，ランドサットＴＭデータによるカラー合成画像の色調効果について，法政大学工学部研究集報，日本，法政大学工学部，１９８６年 ３月２５日，第２２号，ｐ．１８７−１９９ |
| 見冨泰，竹内章司，Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ保存型ＨＳＩ変換法によるマルチセンサデータの合成，日本リモートセンシング学会第１５回学術講演会論文集，日本，日本リモートセンシング学会，１９９３年１２月，５３−５４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2254376A1 (en) | 1999-05-25 |
| US6335984B1 (en) | 2002-01-01 |
| JPH11154220A (ja) | 1999-06-08 |
| CA2254376C (en) | 2003-07-15 |
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