JP4225414B2 - Image color correction apparatus, method, program, and recording medium - Google Patents
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Description
白熱電球のように太陽光と異なるスペクトルを持った光によって照明された物体は、標準的な太陽光の下での照明と異なる見かけの色を呈する。本発明は、例えば太陽光の下で撮影した画像に色補正を施して白熱電球の下での画像に変換してCRT等に表示するときに、太陽光の下での色感覚と同じ感覚で見えるようにするカラーアピアランス画像技術に関する。ここでカラーアピアランス画像とは、第一照明光の下で物体を観察した人が感じる色感覚と同じ感覚を、第二照明光の下で生じさせるための画像である。 An object illuminated by light having a spectrum different from that of sunlight, such as an incandescent bulb, exhibits an apparent color different from that of illumination under standard sunlight. In the present invention, for example, when an image taken under sunlight is subjected to color correction, converted into an image under an incandescent light bulb, and displayed on a CRT or the like, the color sense under the sunlight is the same. The present invention relates to a color appearance image technology for making images visible. Here, the color appearance image is an image for generating, under the second illumination light, the same sensation as the color sensation felt by the person observing the object under the first illumination light.
照明環境が異なる際に見かけの色を合わせるために用いる代表的な色補正式として、国際照明委員会(CIE)はCIE Color Appearance Model97s(以下、CIECAM97sと表記)を標準式として提案している。これは過去に提案された様々な色補正式を総合したものである。CIECAM97sの元となった色補正式を導出するためのデータは、左右の眼を別々の照明空間に順応させる装置を用いて(両眼隔壁等色法)、左右の視野の間でカラーマッチングを行う方法によって取得していた(非特許文献1及び非特許文献2参照)。しかしながら左右の眼が異なる照明光の空間に順応するという状態は非日常的であり、むしろ、観察者が一つの光によって照明された空間の中で過ごすことの方が多い。非日常的な実験環境において測定された感度変化が、必ずしも人間の日常的な視覚メカニズムの特性を反映しているとは考えられず、視覚感度の測定は単一照明光の環境下で行われるべきである。
As a typical color correction formula used to match the apparent color when the lighting environment is different, the International Lighting Commission (CIE) has proposed CIE Color Appearance Model 97s (hereinafter referred to as CIECAM97s) as a standard formula. This is a synthesis of various color correction formulas proposed in the past. The data for deriving the color correction formula that is the basis of CIECAM97s uses color matching between the left and right visual fields using a device that adapts the left and right eyes to separate lighting spaces (binocular septum color matching method). It was acquired by the method to perform (refer
また色の変化に対して最も敏感であるのは無彩色の周辺である。非特許文献3では、呈示刺激の色を無彩色に調整する方法によって感度の変化を客観的に測定することが紹介されている。しかしながらある照明条件下で無彩色に見えるとCIECAM97sが予測する光の色度の軌跡をプロットすると、心理物理学的に測定した無彩色点と異なる軌跡を描く。
It is the periphery of the achromatic color that is most sensitive to color changes. Non-Patent
図5は、各明度/照明光の条件下において、この点から、少しでも外れると色がついて見えるという色光(無彩色点)の軌跡を示したものである。横軸にL錐体(長波長錐体)とM錐体(中波長錐体)の応答の比L/(L+M)、縦軸にS錐体(短波長錐体)とL,M錐体応答の比S/(L+M)を取ったMacLeod-Boynton座標系という、3次元色空間におけるベクトルを輝度平面に射影した色度図である。3つのパネルSl,S2,S3は被験者の違いを示している。シンボルの形状の違いは、環境照明光の色度の違いを示している。S1とS2は5条件、S3は3条件の環境照明光で実験を行った。照明光の色度はグレイのシンボルが示されており、それぞれの照明条件に対応する被験者の無彩色点を同じ形状の白シンボルで示した。白シンボルが複数存在するのは、5段階の輝度において無彩色点調整を行ったためであり、輝度の効果については図6に示す。 FIG. 5 shows a locus of colored light (achromatic point) that appears to be colored when it deviates even slightly from this point under each lightness / illumination light condition. Response ratio L / (L + M) of L cone (long wavelength cone) and M cone (medium wavelength cone) on the horizontal axis, and S cone (short wavelength cone) and L, M on the vertical axis It is a chromaticity diagram obtained by projecting a vector in a three-dimensional color space onto a luminance plane, a MacLeod-Boynton coordinate system having a cone response ratio S / (L + M). The three panels Sl, S2, S3 show the differences between subjects. The difference in symbol shape indicates the difference in chromaticity of the ambient illumination light. S1 and S2 were tested under 5 conditions, and S3 was tested under 3 conditions. The chromaticity of the illumination light is indicated by a gray symbol, and the achromatic point of the subject corresponding to each illumination condition is indicated by a white symbol having the same shape. A plurality of white symbols are present because achromatic color point adjustment is performed at five levels of luminance, and the luminance effect is shown in FIG.
各点の条件について25回ずつ繰り返し測定を行い、その平均値を示した。図の見易さの都合から図6にのみ標準偏差を示すエラーパーを示している.黒シンボルは,それぞれ対応するシンボル形状の照明条件においてCIECAM97sが予測する無彩色点であり.対象物の明度(輝度)に関係なく一定の色度を予測している。 The measurement was repeated 25 times for each point condition, and the average value was shown. The error par indicating the standard deviation is shown only in Fig. 6 because of the legibility of the figure.The black symbols are the achromatic points predicted by CIECAM97s under the illumination conditions of the corresponding symbol shapes. A certain chromaticity is predicted regardless of (luminance).
図5からは、人間が無彩色と知覚する光の色度(白シンボル)が観察対象の明度に伴って変化するにもかかわらず、CIECAM97s(黒シンボル)はその変化を予測していないことが読み取れる。図6は、同じデータを観察対象の相対的輝度を横軸とし、縦軸に反対色応答φ(=L/M)を取って再プロットしたものである。無彩色と感じられる光の色度(白シンボル)が明度に応じて変化する一方で、CIECAM97s(黒シンボル+破線)の予測する無彩色点が明度に関係なく一定値を予測している様子が明らかに示されている.図5、図6において、無彩色と見えるべき光が白シンボルに示した心理物理実験結果の軌跡から逸脱すると、色がついて見える、という現象が生じてしまい、色の見え方の予測として不完全であることになる。この点において従来技術には大きな誤りがある。
FIG. 5 shows that although the chromaticity (white symbol) of light perceived by humans as an achromatic color changes with the brightness of the observation object, CIECAM97s (black symbol) does not predict the change. I can read. FIG. 6 is a replot of the same data with the relative luminance of the observation target as the horizontal axis and the opposite color response φ (= L / M) on the vertical axis. While the chromaticity (white symbol) of light perceived as achromatic color changes according to lightness, the achromatic color point predicted by CIECAM97s (black symbol + broken line) predicts a constant value regardless of
以上のように過去の技術において、照明光が変化したときに発生する見かけの色の変化を近似する式として、非日常的な観察環境である両眼隔壁等色法を用いていたために、実環境に適用するには不適切であるという問題がある。また無彩色点が対象物の明度に応じて変化することが明示的に考慮されていないために、色をつけるべきでない物体に色をつけてしまうという問題がある。 As described above, in the past technology, the binocular septum color matching method, which is an extraordinary observation environment, was used as an equation to approximate the apparent color change that occurs when the illumination light changes. There is a problem that it is inappropriate for application to the environment. In addition, since it is not explicitly considered that the achromatic color point changes according to the brightness of the object, there is a problem that an object that should not be colored is colored.
本発明は上記の問題を解決し、CRT等に表示される異なる照明光の下での画像に色補正を施して、視覚に近いカラーアピアランス画像に変換することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and to perform color correction on an image under different illumination light displayed on a CRT or the like to convert it into a color appearance image close to vision.
本発明は、画像の測光値である三刺激値ベクトル(X, Y, Z)と視覚感度を表す錐体応答ベクトル(L, M, S)とが線形の関係にあることを利用する。そして2つの異なる照明光の色情報と、一方の照明光の下での標準白色板の輝度から、その照明光の下で観察、撮影した画像に色補正を施すことにより、他方の照明光の下での視覚に近いカラーアピアランス画像を求めるようにしたことを特徴とする。 The present invention utilizes the fact that the tristimulus value vector (X, Y, Z), which is a photometric value of an image, and the cone response vector (L, M, S) representing visual sensitivity are in a linear relationship. Then, from the color information of two different illumination lights and the brightness of the standard white plate under one illumination light, color correction is performed on the image observed and photographed under the illumination light, so that the other illumination light It is characterized in that a color appearance image close to vision below is obtained.
本発明によれば、人間の視覚感度と線形変換の関係にあるパラメータを用いて、一方の照明光の下で観察した画像に色補正を施して他方の照明光の下でのカラーアピアランス画像を求めている。従ってCRT等に異なる照明光の下での画像を、高速に表示することができる。 According to the present invention, a color appearance image under the other illumination light is obtained by performing color correction on an image observed under one illumination light using a parameter having a relationship between human visual sensitivity and linear transformation. Looking for. Therefore, an image under different illumination light can be displayed at high speed on a CRT or the like.
特に、非標準白色照明光の下で観察した画像を標準白色光の下での画像に変換するときに色をつけるべきでない物体に色をつけてしまうという問題も解決され、より人間の色感覚に近い画像を求めることができる。
In particular, the problem of coloring an object that should not be colored when converting an image observed under non-standard white illumination light into an image under standard white light has been solved. An image close to can be obtained.
画像を観察、撮影した照明光と、画像を変換しようとする照明光それぞれの色情報から錐体応答ベクトルを求めておく。そして前記の照明光の下で観察、撮影した画像の各画素の色情報を錐体応答ベクトルに変換し、各照明光の錐体応答ベクトルを利用して補正を施すことにより、後者の照明光の下でのカラーアピアランス画像を得る。 A cone response vector is obtained from the color information of the illumination light observed and photographed and the illumination light to be converted. Then, the color information of each pixel of the image observed and photographed under the illumination light is converted into a cone response vector, and correction is performed using the cone response vector of each illumination light. Get a color appearance image under.
三刺激値ベクトル(X, Y, Z)は、国際照明委員会CIEが1931年に制定した光に関する測定値である。図7に示す等色関数
また錐体応答ベクトル(L, M, S)は、図8に示す人間の錐体分光感度
L、M、Sはそれぞれ長波長、中波長、短波長に最大感度を持つ視細胞の応答量を表している。この錐体応答ベクトルを用いて、画像色の補正を行なう。
The cone response vector (L, M, S) is the human cone spectral sensitivity shown in Fig. 8.
L, M, and S represent the amount of response of photoreceptor cells having maximum sensitivity at long wavelength, medium wavelength, and short wavelength, respectively. The cone color is used to correct the image color.
図1に本発明の一実施例である画像色補正装置のブロック図を示す。これは錐体応答ベクトルを利用して、非標準白色照明光の下で撮影した入力画像1を、標準白色照明光の下での出力画像22(
カラーアピアランス画像)に変換するものである。
入力画像1を撮影した非標準白色照明光の色情報、即ち三刺激値ベクトルを、環境照明光色情報取得部7で錐体応答ベクトル(CL,CM,CS)に変換する。このとき(7)式を用いる。また非標準白色照明光の下での標準白色板からの反射光から、参照輝度取得部8を通じて参照輝度SBを求めておく。
FIG. 1 is a block diagram of an image color correction apparatus according to an embodiment of the present invention. This uses a cone response vector to convert an
Color appearance image).
Color information of the photographed
非標準白色照明光の下で撮影した入力画像1のある点における画素の色情報、即ち三刺激値ベクトルを、画素情報入力部6で錐体応答ベクトル(IL, IM, IS)に変換する。このときも(7)式を用いる。そして(8)式に示すように長波長及び中波長に最大感度をもつ視細胞の応答量の和をとることにより、上記の点における輝度IBを求めることができる。
輝度コントラストICの値がモード係数kmod以下のときは、非線形感度変化算出部21において以下の計算を行なって色補正係数ベクトル (kL, kM, kS)を求める。まず非標準白色照明光の錐体応答ベクトル(CL, CM, CS)と標準白色照明光の錐体応答ベクトル(SL, SM, SS)それぞれを、反対色座標(φobj、ζobj)、(φstd、ζstd)に変換する。即ち、
図4は中間補正係数(kφ, kζ)を算出するための概念図である。(kφ, kζ)は、非標準白色照明光の反対色座標(φobj, ζobj)と標準白色照明光の反対色座標(φstd, ζstd)との間の値をとり、それは輝度コントラストICによって決定される。仮にkmod=2.0とすると、輝度コントラストICが0.2%〜200%の間にあるときに、ICの対数値に対して線形に決定する。 FIG. 4 is a conceptual diagram for calculating the intermediate correction coefficient (k φ , k ζ ). (k φ , k ζ ) takes a value between the opposite color coordinates (φ obj , ζ obj ) of the non-standard white illumination light and the opposite color coordinates (φ std , ζ std ) of the standard white illumination light, which is It is determined by the luminance contrast I C. If k mod = 2.0, it is determined linearly with respect to the logarithmic value of I C when the luminance contrast I C is between 0.2% and 200%.
色補正係数ベクトル(kL, kM, kS)は、上記の中間補正係数を利用した(20)〜(22)式を用いて求める。
色補正係数ベクトル(kL, kM, kS)の各成分を入力画像1のある点での錐体応答ベクトル(IL, IM, IS)の各成分それぞれに掛けることにより、補正後の錐体応答ベクトル(OL, OM, OS)を求める。即ち、
補正後の錐体応答ベクトル(OL, OM, OS)に、(7)式に示した錐体変換行列の逆行列を掛けて刺激値のベクトルに変換し、更に表示媒体の特性に適合した汎用の画像信号に変換することにより、出力画像22の画素を得る。
入力画像1の全ての画素に対して上記の操作を繰り返すことにより、標準白色照明光の下でのカラーアピアランスに変換された出力画像22を得る。
The corrected cone response vector (O L , O M , O S ) is multiplied by the inverse matrix of the cone transformation matrix shown in Eq. (7) to convert it to a stimulus value vector. The pixel of the
By repeating the above operation for all the pixels of the
図2に、図1の画像色補正装置を基に、非標準白色照明光の下で撮影した入力画像1を標準白色照明光の下での出力画像(カラーアピアランス画像)に変換する方法を示す。
変換を開始した(ステップS101)直後、環境照明光色情報取得部7で非標準白色照明光の色情報を錐体応答ベクトルに変換する(ステップS102)。また参照輝度取得部8で、非標準白色照明光の下での標準白色板の反射光5から参照輝度を求める(ステップS103)。更に標準白色照明光色情報取得部24で、標準白色照明光を錐体応答ベクトルに変換する(ステップS104)。
その後入力画像1の最初の画素を選択し(ステップS105)、画素情報入力部6で選択した画素の色情報を錐体応答ベクトルに変換する(ステップS106)。輝度コントラスト算出部11で、選択した画素の輝度とステップS103で求めた参照輝度とから、選択した画素の輝度コントラストを求める(ステップS107)。
コントラスト比較部17で、輝度コントラストとモード係数とを比較する(ステップS108)。輝度コントラストがモード係数以下のときは、非線形補正係数算出部21で3つの色補正係数を計算する(ステップS110)。計算方法は図1で説明したとおりである。その後、画素情報出力部14でステップS106で求めた画素の錐体応答ベクトルの各成分に色補正係数を掛けることにより補正する(ステップS111)。
FIG. 2 shows a method for converting an
Immediately after the start of conversion (step S101), the environmental illumination light color information acquisition unit 7 converts the color information of the non-standard white illumination light into a cone response vector (step S102). Further, the reference luminance acquisition unit 8 obtains the reference luminance from the reflected light 5 of the standard white plate under the nonstandard white illumination light (Step S103). Further, the standard white illumination light color information acquisition unit 24 converts the standard white illumination light into a cone response vector (step S104).
Thereafter, the first pixel of the
The contrast comparison unit 17 compares the luminance contrast with the mode coefficient (step S108). When the luminance contrast is less than or equal to the mode coefficient, the nonlinear correction
ステップS108で輝度コントラストがモード係数よりも大きいとき、またはステップS111を終了したときは、ステップS112に移る。ここでは輝度コントラストがモード係数よりも大きいときは画素の錐体応答ベクトルを、そうでないときは補正された錐体応答ベクトルを表示媒体の特性に適合した汎用の画像信号に変換する。 When the luminance contrast is larger than the mode coefficient in step S108, or when step S111 is completed, the process proceeds to step S112. Here, when the luminance contrast is larger than the mode coefficient, the cone response vector of the pixel is converted into a general-purpose image signal adapted to the characteristics of the display medium.
その後、全ての画素について変換が終了したか否か判断する(ステップS113)。変換していない画素が有るときは次の画素を選択し(ステップS114)、ステップS106に移って同じ操作を繰り返す。全ての画素について変換を終了したときは、変換を終了する(ステップS115)。 Thereafter, it is determined whether or not conversion has been completed for all pixels (step S113). If there is a pixel that has not been converted, the next pixel is selected (step S114), and the process proceeds to step S106 to repeat the same operation. When the conversion has been completed for all the pixels, the conversion is completed (step S115).
図2に示した画像色補正方法を実行するプログラム、及びこのプログラムを記録した記録媒体は本願発明の範囲内に包含される。 A program for executing the image color correction method shown in FIG. 2 and a recording medium on which this program is recorded are included within the scope of the present invention.
図3に本発明の他の実施例である画像補正装置のブロック図を示す。これは標準白色照明光の下で撮影した入力画像1を、非標準白色照明光の下での出力画像22(カラーアピアランス画像)に変換するものである。
FIG. 3 is a block diagram of an image correction apparatus according to another embodiment of the present invention. This is to convert an
入力画像1の各画素の色信号から輝度コントラストを求める方法は、実施例1と同じである。補正係数出力部23は、例えば記憶装置で構成する。この記憶装置では、対象としている非標準白色照明光の下での各輝度コントラスト値に対する色補正係数ベクトル(kL, kM, kS)がテーブルとして記録されている。画素情報出力部14は、読み出された色補正係数ベクトル(kL, kM, kS)を利用し、次の(26)〜(28)の演算を実行して非標準白色照明光の下での錐体応答ベクトルを求める。
補正係数出力部23は記憶装置に限らず、第1図で示したようにコントラスト比較部 11、非線形補正係数算出部21、環境照明光色情報取得部7、標準白色照明光色情報取得部24で構成して、色補正係数ベクトルを非標準白色照明光と標準白色照明光の錐体応答ベクトルから求めるようにしてもよい。
The correction
第一の非標準白色照明光の下で撮影した入力画像を、第二の非標準白色照明光の下でリアルな視覚を生じさせる出力画像(カラーアピアランス画像)に変換する。このときは図1と類似の装置、図3と同じ装置、或いはこれらを組み合わせた装置を用いればよい。図1と同じ装置を用いる場合は、第一及び第二の非標準白色照明光の錐体応答ベクトルを求めるために、環境照明光色情報取得部7が2つの錐体応答ベクトルを求める必要がある。 An input image taken under the first non-standard white illumination light is converted into an output image (color appearance image) that produces realistic vision under the second non-standard white illumination light. In this case, an apparatus similar to that shown in FIG. 1, the same apparatus as that shown in FIG. 3, or a combination of these may be used. In the case of using the same apparatus as in FIG. 1, it is necessary for the environmental illumination light color information acquisition unit 7 to obtain two cone response vectors in order to obtain the cone response vectors of the first and second non-standard white illumination lights. is there.
入力画面のある画素に対する第一の非標準白色照明光の色補正係数ベクトルを(k1L, k1M, k1S)、第二の非標準白色照明光の色補正係数を(k2L, k2M, k2S)とおいたとき、画素の錐体応答ベクトルの補正式は(29)〜(31)となる。
実施例1と同様に、実施例2と実施例3に対応する画像色補正方法、プログラム及び記録媒体も本願発明の範囲内に包含される。 Similar to the first embodiment, image color correction methods, programs, and recording media corresponding to the second and third embodiments are also included in the scope of the present invention.
Claims (8)
第一の照明光の色情報である三刺激値ベクトルをL錐体の応答量CThe tristimulus vector, which is the color information of the first illumination light, is used as the response amount C of the L cone. LL とM錐体の応答量CAnd C cone response C MM とS錐体の応答量CAnd C cone response C SS から構成される第一の照明光の錐体応答ベクトル(CCone response vector of the first illumination light (C LL ,C, C MM ,C, C SS )に変換する環境照明光色情報取得部と、Environmental light color information acquisition unit that converts to
該第一の照明光の下での標準白色板からの反射光から参照輝度SReference brightness S from reflected light from a standard white plate under the first illumination light BB を算出する参照輝度取得部と、A reference luminance acquisition unit for calculating
前記入力画像のある点における画素の色情報である三刺激値ベクトルをL錐体の応答量IThe tristimulus value vector which is the color information of the pixel at a certain point of the input image is represented by the response amount I of the L cone. LL とM錐体の応答量IAnd M cone response I MM とS錐体の応答量IAnd S cone response I SS から構成される画素の錐体応答ベクトル(IPixel cone response vector (I LL ,I, I MM ,I, I SS )に変換し、前記I) And said I LL とIAnd I MM とを加算して輝度IAnd luminance I BB を算出する画素情報入力部と、A pixel information input unit for calculating
前記II BB を前記参照輝度SThe reference brightness S BB で除して輝度コントラストIDivide by brightness contrast I CC を算出する輝度コントラスト算出部と、A luminance contrast calculation unit for calculating
該輝度コントラストIThe brightness contrast I CC と、表面反射率100%の白色表面からの反射光強度を1.0としたときに反射物が発光体に見え始めるための最小輝度の比を表すモード係数とを比較し、前記輝度コントラストIAnd a mode coefficient representing the ratio of the minimum luminance for the reflector to begin to appear as a light emitter when the reflected light intensity from a white surface having a surface reflectance of 100% is 1.0, and the luminance contrast I CC が前記モード係数を超える場合にはL錐体の応答量に対する色補正係数kIs greater than the mode coefficient, the color correction coefficient k for the response amount of the L cone LL とM錐体の応答量に対する色補正係数kCorrection coefficient k for response of M and M cones MM とS錐体に対する色補正係数kCorrection coefficient k for S and S cones SS とをそれぞれ1.0とする輝度コントラスト比較部と、And a luminance contrast comparison unit each of which is 1.0,
前記輝度コントラストIThe brightness contrast I CC が前記モード係数以下の場合には、前記CIs less than the mode coefficient, the C LL を前記CThe C MM で除することでφDivided by objobj を算出し、前記CTo calculate C LL を前記CThe C MM との加算値で前記CAnd C SS を除することでζΖ objobj を算出して第一の照明光の反対色座標(φThe opposite color coordinate of the first illumination light (φ objobj , ζ, ζ objobj )を求め、前記第二の照明光のL錐体の応答量S) And the response amount S of the L cone of the second illumination light LL を前記第二の照明光におけるM錐体の応答量SThe response amount S of the M cone in the second illumination light S MM で除することでφDivided by stdstd を算出し、前記第二の照明光のL錐体の応答量SThe response amount S of the L cone of the second illumination light is calculated LL と前記第二の照明光のM錐体の応答量SAnd the response amount S of the M cone of the second illumination light MM との加算値で前記第二の照明光におけるS錐体の応答量SS cone response amount S in the second illumination light SS を除することでζΖ stdstd を算出して第二の照明光の反対色座標(φTo calculate the opposite color coordinate of the second illumination light (φ stdstd , ζ, ζ stdstd )を求め、前記第一の照明光の反対色座標と前記第二の照明光の反対色座標との間で、輝度コントラストI) Between the opposite color coordinates of the first illumination light and the opposite color coordinates of the second illumination light. CC の対数値に対して線形になるように中間補正係数(kIntermediate correction factor (k φφ ,k, k ζζ )を算出し、該中間補正係数と前記第一の照明光の錐体応答ベクトルとから各錐体の応答量に対する色補正係数ベクトル(k) And a color correction coefficient vector (k) corresponding to the response amount of each cone from the intermediate correction coefficient and the cone response vector of the first illumination light. II ,k, k MM ,k, k SS )を算出する非線形感度変化算出部と、) For calculating the non-linear sensitivity change,
各錐体の応答量に対する該色補正係数ベクトルの各要素と、第一の照明光の下でのある点における画素の錐体応答ベクトルの各要素とをそれぞれ掛けることにより、第二の照明の下での補正後の錐体の応答ベクトル(OBy multiplying each element of the color correction coefficient vector for the response amount of each cone with each element of the cone response vector of the pixel at a certain point under the first illumination light, respectively. The corrected cone response vector (O LL ,O, O MM ,O, O SS )を算出し、該補正後の各錐体応答ベクトルを汎用の画像信号に変換することにより前記第二の照明光の下での出力画像の画素を得る画像情報出力部と、An image information output unit that obtains pixels of the output image under the second illumination light by converting each corrected cone response vector into a general-purpose image signal;
を有することを特徴とする画像色補正装置。An image color correction apparatus comprising:
該標準白色照明光の下での標準白色板からの反射光から参照輝度SReference brightness S from the reflected light from the standard white plate under the standard white illumination light BB を算出する参照輝度取得部と、A reference luminance acquisition unit for calculating
前記入力画像のある点における画素の色情報である三刺激値ベクトルをL錐体の応答量IThe tristimulus value vector which is the color information of the pixel at a certain point of the input image is represented by the response amount I of the L cone. LL とM錐体の応答量IAnd M cone response I MM とS錐体の応答量IAnd S cone response I SS から構成される標準白色照明光の錐体応答ベクトル(IThe cone response vector of standard white illumination light (I LL ,I, I MM ,I, I SS )に変換し、前記I) And said I LL と前記IAnd I MM とを加算して輝度IAnd luminance I BB を算出する画素情報入力部と、A pixel information input unit for calculating
該輝度ILuminance I BB を前記参照輝度SThe reference brightness S BB で除して輝度コントラストIDivide by brightness contrast I CC を算出する輝度コントラスト算出部と、A luminance contrast calculation unit for calculating
L錐体の応答量に対する補正係数kCorrection factor k for response of L cone LL とM錐体の応答量に対する補正係数kCorrection factor for response of M and M cones MM とS錐体の応答量に対する補正係数kCorrection factor for response of S and S cones SS とから構成される前記非標準白色照明光の下での各輝度コントラスト値に対する色補正係数ベクトル(kA color correction coefficient vector (k) for each luminance contrast value under the non-standard white illumination light composed of LL ,k, k MM ,k, k SS )を記憶した記憶部を有し、該記憶部から輝度コントラストに対応する色補正係数ベクトルを読み出す補正係数出力部と、), And a correction coefficient output unit that reads a color correction coefficient vector corresponding to the luminance contrast from the storage unit;
読み出された該色補正係数ベクトルの各要素の逆数と、入力画像のある点における画素の錐体応答ベクトル(IThe reciprocal of each element of the read color correction coefficient vector and the pixel cone response vector (I LL ,I, I MM ,I, I SS )の各要素をそれぞれ掛けることにより非標準白色照明光の下での錐体応答ベクトル(O) By multiplying each element of the cone response vector under non-standard white illumination light (O LL ,O, O MM ,O, O SS )を求め、該錐体応答ベクトル(O) And the cone response vector (O LL ,O, O MM ,O, O SS )を汎用の画像信号に変換することにより前記非標準白色照明光の下での出力画像の画素を得る画素情報出力部と、) To a general-purpose image signal to obtain a pixel of an output image under the non-standard white illumination light, and a pixel information output unit,
を有することを特徴とする画像色補正装置。An image color correction apparatus comprising:
前記第一の照明光の錐体応答ベクトル及び色補正係数ベクトルと、前記第二の照明の錐体応答ベクトル及び色補正係数ベクトルを算出する環境照明光色情報取得部と、The ambient illumination light color information acquisition unit for calculating the cone response vector and the color correction coefficient vector of the first illumination light, and the cone response vector and the color correction coefficient vector of the second illumination;
前記入力画像のある点における画素の色情報である三刺激値ベクトルを錐体応答ベクトルに変換し、該錐体応答ベクトルの各要素に対して、第一照明光の色補正係数ベクトルの各要素を第二照明光の色補正係数ベクトルの各要素で除したものをそれぞれ掛けることによって各画素の補正後の錐体応答ベクトルを算出し、汎用の画像信号に変換することにより第二の照明光の下での出力画像の画素を得る画素情報出力部と、A tristimulus value vector that is color information of a pixel at a certain point of the input image is converted into a cone response vector, and each element of the color correction coefficient vector of the first illumination light is converted to each element of the cone response vector. Is multiplied by each element of the color correction coefficient vector of the second illumination light to calculate a corrected cone response vector for each pixel, and the second illumination light is converted into a general-purpose image signal. A pixel information output unit for obtaining pixels of the output image under
を有することを特徴とする請求項1記載の画像色補正装置。The image color correction apparatus according to claim 1, further comprising:
第一の照明光の色情報である三刺激値ベクトルをL錐体の応答量CThe tristimulus vector, which is the color information of the first illumination light, is used as the response amount C of the L cone. LL とM錐体の応答量CAnd C cone response C MM とS錐体の応答量CAnd C cone response C SS から構成される第一の照明光の錐体応答ベクトル(CCone response vector of the first illumination light (C LL ,C, C MM ,C, C SS )に変換する第一照明光の錐体応答ベクトル変換工程と、A cone response vector conversion step of the first illumination light to be converted into
該第一の照明光の下での標準白色板からの反射光から参照輝度SReference brightness S from reflected light from a standard white plate under the first illumination light BB を算出する参照輝度算出工程と、A reference luminance calculating step for calculating
前記入力画像のある点における画素の色情報である三刺激値ベクトルをL錐体の応答量IThe tristimulus value vector which is the color information of the pixel at a certain point of the input image is represented by the response amount I of the L cone. LL とM錐体の応答量IAnd M cone response I MM とS錐体の応答量IAnd S cone response I SS から構成される画素の錐体応答ベクトル(IPixel cone response vector (I LL ,I, I MM ,I, I SS )に変換し、前記I) And said I LL とIAnd I MM とを加算して輝度IAnd luminance I BB を算出する画素情報算出工程と、A pixel information calculation step for calculating
前記II BB を前記参照輝度SThe reference brightness S BB で除して輝度コントラストIDivide by brightness contrast I CC を算出する輝度コントラスト算出工程と、A luminance contrast calculating step for calculating
該輝度コントラストIThe brightness contrast I CC と、表面反射率100%の白色表面からの反射光強度を1.0としたときに反射物が発光体に見え始めるための最小輝度の比を表すモード係数とを比較し、前記輝度コントラストIAnd a mode coefficient representing the ratio of the minimum luminance for the reflector to begin to appear as a light emitter when the reflected light intensity from a white surface having a surface reflectance of 100% is 1.0, and the luminance contrast I CC が前記モード係数を超える場合にはL錐体の応答量に対する色補正係数kIs greater than the mode coefficient, the color correction coefficient k for the response amount of the L cone LL とM錐体の応答量に対する色補正係数kCorrection coefficient k for response of M and M cones MM とS錐体に対する色補正係数kCorrection coefficient k for S and S cones SS とをそれぞれ1.0とする輝度コントラスト比較工程と、And luminance contrast comparison step, each of which is 1.0,
前記輝度コントラストIThe brightness contrast I CC が前記モード係数以下の場合には、前記CIs less than the mode coefficient, the C LL を前記CThe C MM で除することでφDivided by objobj を算出し、前記CTo calculate C LL を前記CThe C MM との加算値で前記CAnd C SS を除することでζΖ objobj を算出して第一の照明光の反対色座標(φThe opposite color coordinate of the first illumination light (φ objobj , ζ, ζ objobj )を求め、前記第二の照明光のL錐体の応答量S) And the response amount S of the L cone of the second illumination light LL を前記第二の照明光におけるM錐体の応答量SThe response amount S of the M cone in the second illumination light S MM で除することでφDivided by stdstd を算出し、前記第二の照明光のL錐体の応答量SThe response amount S of the L cone of the second illumination light is calculated LL と前記第二の照明光のM錐体の応答量SAnd the response amount S of the M cone of the second illumination light MM との加算値で前記第二の照明光におけるS錐体の応答量SS cone response amount S in the second illumination light SS を除することでζΖ stdstd を算出して第二の照明光の反対色座標(φTo calculate the opposite color coordinate of the second illumination light (φ stdstd , ζ, ζ stdstd )を求め、前記第一の照明光の反対色座標と前記第二の照明光の反対色座標との間で、輝度コントラストI) Between the opposite color coordinates of the first illumination light and the opposite color coordinates of the second illumination light. CC の対数値に対して線形になるように中間補正係数(kIntermediate correction factor (k φφ ,k, k ζζ )を算出し、該中間補正係数と前記第一の照明光の錐体応答ベクトルとから各錐体の応答量に対する色補正係数ベクトル(k) And a color correction coefficient vector (k) corresponding to the response amount of each cone from the intermediate correction coefficient and the cone response vector of the first illumination light. II ,k, k MM ,k, k SS )を算出する非線形感度変化算出工程とを有し、And a nonlinear sensitivity change calculation step for calculating
各錐体の応答量に対する該色補正係数ベクトルの各要素と、第一の照明光の下でのある点における画素の錐体応答ベクトルの各要素とをそれぞれ掛けることにより、第二の照明の下での補正後の錐体の応答ベクトル(OBy multiplying each element of the color correction coefficient vector for the response amount of each cone with each element of the cone response vector of the pixel at a certain point under the first illumination light, respectively. The corrected cone response vector (O LL ,O, O MM ,O, O SS )を算出し、該補正後の各錐体応答ベクトルを汎用の画像信号に変換することにより前記第二の照明光の下での出力画像の画素を得ることを特徴とする画像色補正方法。And a pixel of the output image under the second illumination light is obtained by converting each corrected cone response vector into a general-purpose image signal.
該標準白色照明光の下での標準白色板からの反射光から参照輝度SReference brightness S from the reflected light from the standard white plate under the standard white illumination light BB を算出する参照輝度算出工程と、A reference luminance calculating step for calculating
前記入力画像のある点における画素の色情報である三刺激値ベクトルをL錐体の応答量IThe tristimulus value vector which is the color information of the pixel at a certain point of the input image is represented by the response amount I of the L cone. LL とM錐体の応答量IAnd M cone response I MM とS錐体の応答量IAnd S cone response I SS から構成される標準白色照明光の錐体応答ベクトル(IThe cone response vector of standard white illumination light (I LL ,I, I MM ,I, I SS )に変換し、前記I) And said I LL と前記IAnd I MM とを加算して輝度IAnd luminance I BB を算出する画素情報算出工程と、A pixel information calculation step for calculating
該輝度ILuminance I BB を前記参照輝度SThe reference brightness S BB で除して輝度コントラストIDivide by brightness contrast I CC を算出する輝度コントラスト算出工程とを有し、A luminance contrast calculating step for calculating
L錐体の応答量に対する補正係数kCorrection factor k for response of L cone LL とM錐体の応答量に対する補正係数kCorrection factor for response of M and M cones MM とS錐体の応答量に対する補正係数kCorrection factor for response of S and S cones SS とから構成される前記非標準白色照明光の下での各輝度コントラスト値に対する色補正係数ベクトル(kA color correction coefficient vector (k) for each luminance contrast value under the non-standard white illumination light composed of LL ,k, k MM ,k, k SS )を記憶した記憶部を有し、該記憶部から輝度コントラストに対応する色補正係数ベクトルを読み出す補正係数出力部と、), And a correction coefficient output unit that reads a color correction coefficient vector corresponding to the luminance contrast from the storage unit;
読み出された該色補正係数ベクトルの各要素の逆数と、入力画像のある点における画素の錐体応答ベクトル(IThe reciprocal of each element of the read color correction coefficient vector and the pixel cone response vector (I LL ,I, I MM ,I, I SS )の各要素をそれぞれ掛けることにより非標準白色照明光の下での錐体応答ベクトル(O) By multiplying each element of the cone response vector under non-standard white illumination light (O LL ,O, O MM ,O, O SS )を求め、該錐体応答ベクトル(O) And the cone response vector (O LL ,O, O MM ,O, O SS )を汎用の画像信号に変換することにより前記非標準白色照明光の下での出力画像の画素を得ることを特徴とする画像色補正方法。Is converted into a general-purpose image signal to obtain pixels of an output image under the non-standard white illumination light.
前記第一の照明光の錐体応答ベクトル及び色補正係数ベクトルと、前記第二の照明の錐体応答ベクトル及び色補正係数ベクトルを算出する環境照明光色情報算出工程を有し、
前記入力画像のある点における画素の色情報である三刺激値ベクトルを錐体応答ベクトルに変換し、該錐体応答ベクトルの各要素に対して、第一照明光の色補正係数ベクトルの各要素を第二照明光の色補正係数ベクトルの各要素で除したものをそれぞれ掛けることによって各画素の補正後の錐体応答ベクトルを算出し、汎用の画像信号に変換することにより第二の照明光の下での出力画像の画素を得ることを特徴とする請求項4記載の画像色補正方法。 An image color correction method for obtaining an output image under a second illumination light from an input image photographed under a first illumination light,
The ambient illumination light color information calculating step for calculating the cone response vector and the color correction coefficient vector of the first illumination light, and the cone response vector and the color correction coefficient vector of the second illumination;
A tristimulus value vector, which is pixel color information at a certain point of the input image, is converted into a cone response vector, and each element of the color correction coefficient vector of the first illumination light is converted to each element of the cone response vector. Is multiplied by each element of the color correction coefficient vector of the second illumination light to calculate a corrected cone response vector for each pixel, and the second illumination light is converted into a general-purpose image signal. 5. The method of correcting an image color according to claim 4, wherein a pixel of an output image under is obtained.
A computer-readable recording medium on which the program according to claim 7 is recorded.
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