JP4277032B2 - 色票処理装置、色票処理方法及び色票処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、被写体の分光スペクトル画像情報を取得し、取得画像の色と所定の色票との対応を求める色票処理装置、色票処理方法及び色票処理プログラムに関する。

従来、多くの分野において色彩管理が行われている。一般的には、物の色彩は、色票を用いた官能評価によって判定するようになっている。例えば、歯科分野では、義歯製作の場合にシェードガイドとよばれる色票を用いて、製作したい歯がいずれのグレードに属するかを判断している。また例えば、イネ等の農作物については葉色色票が採用される。農作物をこの色票に照らし合わせて現在の生育状況を知ることで、肥料の量の調節等の生育管理が行われている。更に、歯科、農業分野だけでなく、多種多様の業種において、例えば、自動車の塗装色、建物の塗装色、食料品、衣料等の種々の物毎に、夫々色票を利用した診断、検査等が行われている。

色彩は色票中の番号（色票番号）によって特定される。一般的には、経験者や専門家が検査対象の物と色票とを目視によって比較することで、色票番号を判定するようになっている。このため、判定者自身のばらつきや、異なる判定者間のばらつき、被写体の置かれている照明条件によるばらつき等が生じ、色票番号を正確に判断することは困難である。

そこで、特許文献１においては、カメラシステムを用いた色分類の手法が開示されている。この提案においては、マルチスペクトルカメラを用い、カメラで撮像して得たマルチスペクトル画像を利用して画像のグレード分類を行うようになっている。通常のＲＧＢカメラを用いた場合に比べて、マルチスペクトルカメラを利用することにより、色の判定精度を飛躍的に向上させることができる。
特開平７−１２０３２４号公報

ところで、特許文献１等の装置は、所定の色票とは無関係な独自の分類に従って色を判定するものである。従って、特許文献１の装置においては、対象物の色彩が、既知の所定の色票のいずれの色票番号に相当するかを把握することはできないという問題点があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、対象物の色彩が任意の色票のいずれの色票番号に相当するかを判定することができる色票処理装置、色票処理方法及び色票処理プログラムを提供することを目的とする。

本発明の色票処理装置は、色票の複数の分光反射率スペクトル情報を記憶した色票スペクトルデータベース部と、撮影照明光が照射された被写体の色信号を入力して、前記被写体の色が前記色票中のいずれの色票の色に該当するかを判定する色票判定部と、 前記色票判定部の判定結果情報を表示するための判定情報表示手段と、を具備し、前記色票判定部は、前記色票スペクトルデータベース部から読み出された前記色票の複数の分光反射率スペクトル情報と、色票判定に用いる照明光の情報である判定照明光のスペクトル情報と、を用いて前記判定照明光の下での複数の色票スペクトル情報を算出し、前記被写体の色信号から得られる被写体スペクトル情報が前記判定照明光の下での前記複数の色票スペクトル情報のうちのいずれに最も近似しているかの判定を行い、判定された色票スペクトル情報を特定する色票ＩＤを出力する演算部と、前記判定照明光を選択する判定照明光指定手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の色票処理方法は、撮影照明光が照射された被写体の色信号を入力して、前記被写体の色が色票の複数の分光反射率スペクトル情報を記憶した色票スペクトルデータベース部のいずれの色票の色に該当するかを判定する色票判定ステップと、前記色票判定ステップの判定結果情報を表示する判定情報表示ステップと、を具備し、前記色票判定ステップは、前記色票スペクトルデータベース部から読み出された前記色票の複数の分光反射率スペクトル情報と、色票判定に用いる照明光の情報である判定照明光のスペクトル情報と、を用いて前記判定照明光の下での複数の色票スペクトル情報を算出するステップと、前記被写体の色信号から得られる被写体スペクトル情報が前記判定照明光の下での前記複数の色票スペクトル情報のうちのいずれに最も近似しているかの判定を行うステップと、判定された色票スペクトル情報を特定する色票ＩＤを出力するステップと、前記判定照明光を選択するステップと、を備えることを特徴とする。
本発明の色票処理プログラムは、撮影照明光が照射された被写体の色信号を入力して、前記被写体の色が色票の複数の分光反射率スペクトル情報を記憶した色票スペクトルデータベース部のいずれの色票の色に該当するかを判定する色票判定処理と、前記色票判定ステップの判定結果情報を表示する判定情報表示処理と、をコンピュータに実行させるための色票処理プログラムであって、前記色票判定処理は、前記色票スペクトルデータベース部から読み出された前記色票の複数の分光反射率スペクトル情報と、色票判定に用いる照明光の情報である判定照明光のスペクトル情報と、を用いて前記判定照明光の下での複数の色票スペクトル情報を算出する処理と、前記被写体の色信号から得られる被写体スペクトル情報が前記判定照明光の下での前記複数の色票スペクトル情報のうちのいずれに最も近似しているかの判定を行う処理と、判定された色票スペクトル情報を特定する色票ＩＤを出力する処理と、前記判定照明光を選択する処理と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、対象物の色彩が任意の色票のいずれの色票番号に相当するかを判定することができるという効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図である。

図１の色票処理装置は、判定対象である被写体１について、その色が所定の色票中のいずれの色であるかを判定し、色票中の色を一義的に特定する色票番号又は色票記号等の色票ＩＤを出力するものである。被写体１に対向して色彩検出部２が配設される。色彩検出部２は、例えば、マルチスペクトルカメラによって構成され、被写体１を撮影して被写体信号を得る。この被写体信号は例えば被写体１のスペクトル情報を含む。また、被写体信号は撮影時の照明光のスペクトル情報を含むこともある。

一方、色票スペクトルデータベース部４は、１以上の色票について、各色票に含まれる色毎にスペクトルの情報を保持している。色票スペクトルデータベース部４は、指定された色票について、各色のスペクトルの情報（以下、色票スペクトルデータという）を出力するようになっている。

色票判定装置３には、色彩検出部２からの被写体信号及び色票スペクトルデータベース部４からの色票スペクトルデータが与えられる。更に、色票判定装置３には、色票判定に用いる照明光の情報である判定照明光情報も与えられるようになっている。

色票判定装置３は、判定照明光情報と色票スペクトルデータとから、指定された色票中の各色のスペクトル情報を算出する。色票判定装置３は、算出した色票中の各色のスペクトル情報と被写体信号に含まれるスペクトル情報との比較から、被写体１の色が色票中のいずれの色に該当するかを判定し、該当する色の色票ＩＤを出力する。

このように構成された実施の形態においては、色彩検出部２は、被写体１を所定の照明光で照明した状態で撮影を行う。色彩検出部２からの被写体信号は色票判定装置３に与えられる。色票判定装置３は、色票スペクトルデータベース部４から所定の色票の各色の色票スペクトルデータを順次読み出し、読み出した各色票スペクトルデータと判定照明光情報とに基づいて、特定の判定照明光の下での色票中の各色のスペクトル情報を得る。色票判定装置３は、算出した各色のスペクトル情報と被写体信号中のスペクトル情報とを比較して、色票中の各色のうち被写体１の色に該当する色を判定する。色票判定装置３は、被写体１の色として判定した色の色票ＩＤを出力する。

本実施の形態においては、判定照明光情報を用いて各色のスペクトル情報を算出しており、色票ＩＤの判定結果は、目視による色票判定の場合と同様に、判定（観察）照明光に応じて変化する。例えば、歯科医療の分野では、判定対象の撮影場所と、色票の判定場所とが相違することがある。この場合、撮影場所が判定場所に対して遠隔地である場合等においては、撮影光の情報が不明な場合がある。また、撮影光が明らかな場合でも、色票の判定者が撮影光を無視して、経験等に基づいて好みの判定光を用いて色票判定を行うことがある。本実施の形態はこのような場合に対応可能であり、判定照明光の情報を用いて色票判定を行うことにより、実使用に即した有用な色票ＩＤの算出を可能にしている。

なお、本実施の形態においても、判定対象の撮影時の撮影照明光の情報を用い、判定照明光を撮影照明光に一致させた状態で色票ＩＤを算出するようにしてもよいことは明らかである。

このように本実施の形態においては、各色票のスペクトル情報を保持する色票スペクトルデータベース部を設け、色票スペクトルデータベース部からのスペクトル情報と判定照明光の情報とに基づいて色票の各色のスペクトル情報を算出し、算出したスペクトル情報と被写体のスペクトル情報との比較によって、被写体の色を示す色票ＩＤを得ている。これにより、色票判定システム独自の色の度合いではなく、種々の業種の種々のもの毎に規定された色票中の色に適用して、判定対象の色を特定することができる。また、種々の色票の各色のスペクトル情報を記憶した色票スペクトルデータベースを利用していることから、システム独自の色と色票の色との対応関係を学習等によって求める必要はない。更に、任意の照明光源の元での色票ＩＤを得ることができ、極めて利便性に優れている。例えば、常に一定の照明条件の下での色票ＩＤを判定することもでき、また、異なる照明光の下での色票ＩＤを判定することもできる。

図２は本発明の第２の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図である。本実施の形態は色票処理装置の具体的な構成例を示しており、撮影照明光の情報を利用することなく、判定照明光の情報のみを用いて、色票ＩＤを算出する例である。

本実施の形態における色票処理装置は、色彩検出部８、色票スペクトルデータベース部２０、色票判定部１３及び色票ＩＤ表示部１９によって構成されている。

色彩検出部８は、例えば、接触又は非接触型の分光計を構成するもので、スペクトル検出器９及び照明装置１０を有している。照明装置１０は被写体に対して撮影照明光を照射する。照明装置１０としては、例えば、キセノンランプや蛍光灯、ハロゲンランプ等、種々の光源を採用することができる。スペクトル検出器９は、光学系１１及び分光センサ１２を有している。光学系１１は被写体１からの反射光を分光センサ１２に導く。分光センサ１２は、入射した光を分光し、被写体の反射光についてのスペクトル分布を得る。分光センサ１２は、求めたスペクトル分布を判定被写体スペクトルとして色票判定部１３に出力する。

色票スペクトルデータベース部２０は、色票スペクトル記憶装置２１を有している。色票スペクトル記憶装置２１は、複数の色票についてのスペクトルデータを記憶するための複数のスペクトルデータ記憶部２２を有している。図２の例では、色票スペクトル記憶装置２１は、マンセル色票、歯冠色票、マクベス色票、葉色色票、ＤＩＣカラー色票、インテリア色票、肌色色票及び冷凍マグロ品質色票、…についてのスペクトルデータを記憶するスペクトルデータ記憶部２２を有している。

本実施の形態においては、スペクトルデータ記憶部２２が記憶するスペクトルデータとしては、各色票の各色の分光反射率が採用される。下記表１は図２中のスペクトルデータ記憶部２２が記憶するスペクトルデータの例を説明するものである。表１の例は、スペクトルデータが各色票ＩＤ毎の分光反射率の情報によって構成されることを示している。

［表１］
色票ＩＤ スペクトル
390 400 410 420 … 770 780（周波数）
１０ＧＹ 2/2 0.42 0.45 0.65 0.76 … 0.32 0.25
１０ＧＹ 2/4 0.55 0.47 0.43 0.88 … 0.44 0.36
１０ＧＹ 2/6 0.73 0.49 0.27 0.98 … 0.56 0.45
・ ・
・ ・
・ ・
ｎ ＣＮ（ｎ、λ）

なお、ｎは色票ＩＤを示し、ＣＮ（ｎ，λ）は色票ＩＤｎの色票スペクトルを示している。

色票スペクトルデータベース部２０は、色票を選択するための色票選択信号が与えられ、この色票選択信号によって選択されたスペクトルデータ記憶部２２に格納された分光反射率の情報を色票判定部１３の色票判定装置１４に出力するようになっている。

色票判定部１３は、色票判定装置１４、色票ＤＢ指定装置１８及び判定照明光指定装置１７によって構成されている。色票ＤＢ指定装置１８は色票判定に用いる色票の種類を指定するためのものであり、色票の種類に対応した色票選択信号を発生して、色票スペクトルデータベース部２０に出力するようになっている。なお、色票ＤＢ指定装置１８は、予め定められた色票の種類を示す色票選択信号を発生するだけでなく、判定者の指定に応じた色票選択信号を発生することができるようになっている。

判定照明光指定装置１７は、色票判定に用いる照明光の特定するための情報として、例えば、判定照明光スペクトルを色票判定装置１４に出力する。判定照明光指定装置１７は、予め決められた所定の判定照明光スペクトルを出力するように構成してもよく、また、判定者の指定に応じた判定照明光スペクトルを出力するように構成してもよい。例えば、判定照明光指定装置１７は、Ｄ６５標準光源等の１つ以上の光源のスペクトル情報を格納する記憶装置を備え、判定者の指示等に応じて、所定の光源のスペクトル情報を出力する。

色票判定装置１４は、判定被写体スペクトル記憶部１５及びスペクトル演算手段を構成する疑似スペクトル演算器１６によって構成されている。判定被写体スペクトル記憶部１５は、色彩検出部８からの被写体スペクトルを記憶する。疑似スペクトル演算器１６は、色票スペクトルデータベース部２０から各色票ＩＤ毎の分光反射率が順次入力され、各色票ＩＤ毎の分光反射率と判定照明光スペクトルとの積によって、各色票ＩＤ毎のスペクトル（以下、色票スペクトルという）を得る。

そして、疑似スペクトル演算器１６は、判定被写体スペクトル記憶部１５に記憶された判定被写体スペクトルを読み出して、求めた各色票ＩＤ毎の色票スペクトルのうち最も被写体スペクトルに近似した色票スペクトルを求める。疑似スペクトル演算器１６は、例えば、下記（１）式によって、色票スペクトルを求める。

φ（ｎ）＝｜Ｓ（λ）−ＣＮ（ｎ、λ）×ＪＬ（λ）｜² …（１）
但し、λは波長、ｎは色票ＩＤであり、Ｓ（λ）は被写体スペクトルであり、ＣＮ（ｎ，λ）は色票ＩＤｎの色票スペクトルであり、ＪＬ（λ）は判定照明光スペクトルである。

疑似スペクトル演算器１６は、上記（１）式のφ（ｎ）を最小にする色票スペクトルを求めて、その色票スペクトルを与える色票ＩＤを出力する。

色票判定装置１４からの色票ＩＤは色票ＩＤ表示部１９に与えられるようになっている。色票ＩＤ表示部１９は、入力された色票ＩＤを図示しない表示画面上に表示させる。疑似スペクトル演算器１６及び色票ＩＤ表示部１９によって、判定情報出力手段が構成される。

次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。

先ず、色彩検出部８の撮影エリアを、色票ＩＤを判定したい判定対象の被写体１の特定の位置に設定する。この状態で、被写体１に対して照明装置１０により照明光を照射し、色彩検出部８によって、撮影エリアのスペクトルを取得する。こうして、照明装置１０の照明下での被写体１のスペクトルが測定される。測定された判定被写体スペクトルは、色票判定装置１４の判定被写体スペクトル記憶部１５に与えられる。

色票判定部１３は、先ず、色票ＤＢ指定装置１８によって、判定したい色票の種類を設定する。色票ＤＢ指定装置１８からの色票選択信号は、色票スペクトルデータベース部２０に与えられる。色票スペクトルデータベース部２０は、色票選択信号によって選択された色票スペクトルデータ記憶部２２に格納されているスペクトルデータ（分光反射率）を、各色票ＩＤ毎に読み出して、色票判定装置１４に出力する。

色票判定装置１４は、分光反射率と判定照明光スペクトルとの積によって判定照明光の下での色票スペクトルを求め、被写体スペクトルと求めた色票スペクトルとの比較によって、被写体スペクトルに最も近い色票スペクトルを求める。そして、色票判定装置１４は、求めた色票スペクトルを与える色票ＩＤを被写体１の色に最も近い色の色票ＩＤとして出力する。

この色票ＩＤは色票ＩＤ表示部１９に与えられる。色票ＩＤ表示部１９は、入力された色票ＩＤを図示しない表示画面上に表示する。

こうして、判定者は、希望する判定照明の下で、被写体の色が指定した色票中のいずれの色票ＩＤの色であるかを判定した場合の判定結果を、表示画面上において確認することができる。

このように、本実施の形態においては、判定者は、測定したい被写体に最も近い色票ＩＤを高速、且つ容易に取得することができる。この場合には、システム独自の色の分類と色票の色の分類との対応を学習する必要はなく、簡単に色票ＩＤを取得することができる。しかも、撮影照明光の影響を受けることなく、所望の照明光源下での色票ＩＤを得ることができる。

また、色票ＩＤ指定部装置によって、判定に用いる色票の種類を容易に変更可能であり、種々の用途の色票判定を行うことができる。

なお、色票ＩＤ表示部１９は、色票ＩＤを表示するだけでなく、色票判定に用いた色票の種類についても表示するようにしてもよく、更に、同一被写体について、異なる複数種類の色票を用いた色票判定を行って、色票毎に色票ＩＤの判定結果を表示するようにしてもよい。

また、得られた色票ＩＤの情報を図示しないネットワーク等を介して、遠隔地又は多数のメンバーが有する機器に瞬時に伝送することも可能である。図３はこの場合に付加する構成を示すブロック図である。

色票判定部１３の色票判定装置１４からの色票ＩＤは、色票ＩＤ送信装置２５に与えられる。色票ＩＤ送信装置２５は、入力された色票の種類に応じて、或いは操作者の操作に従って、各色票ＩＤ毎に、異なる事業者の機器に対して色票ＩＤを送信する。

これにより、色票判定装置１４が判定した複数の色票ＩＤを、同時に複数の用途に利用することが可能である。例えば、建築のデザイナーがデザインしたい色に対して、色票ＤＢ指定装置１８によってインテリア色票及びＤＩＣカラー色票を指定して、色票判定を行うものとする。この場合には、色票判定装置１４からインテリア色票とＤＩＣカラー色票とについての色票ＩＤが得られる。そうすると、色票ＩＤ送信装置２５は、図３に示すように、インテリア色票の色票ＩＤを建築業者に送信する。これにより、建築業者はデザイナーが指定した色をインテリア色票を用いて忠実に再現したものの製作を行うことができる。また、色票ＩＤ送信装置２５は、ＤＩＣカラー色票の色票ＩＤについては印刷所に送信する。これにより、印刷所は、カタログ印刷等をする場合に、デザイナーが指定した色をＤＩＣカラー色票を用いて忠実に再現した、カタログ印刷等に利用することができる。このように、本実施の形態においては、同時に複数の色票ＩＤを出力することもできることから、複数の用途に対してその結果を利用することができる。

図４は本発明の第３の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図である。図４において図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態は色票処理装置の具体的な構成例を示しており、判定照明光の情報だけでなく、撮影照明光の情報も利用して、色票ＩＤを算出する例である。本実施の形態は、色票判定部１３に代えて色票判定部３０を採用すると共に、色彩検出部８から被写体スペクトルだけでなく、撮影時の照明光の情報として撮影照明スペクトルを色票判定部３０に供給するようにした点が図２に示す第２の実施の形態と異なる。

第２の実施の形態においては、被写体を撮影照明光の下で撮影したのに対し、色票判定は例えばＤ６５標準光源等の所定の光源で色票の色を照明した状態で行う例について説明した。これに対し、本実施の形態では、被写体及び色票を照射する照明光の双方を夫々任意に選択した場合でも、有効な色票判定を可能にしたものである。

色票判定部３０は、外光スペクトルを測定するための照明センサ３５及び照明スペクトルデータ記憶部３４を有する。照明スペクトルデータ記憶部記憶部４には、様々な照明光源のスペクトルが記憶されており、例えば、キセノンランプや蛍光灯、ハロゲンランプ等の人工光源の他、昼時の太陽光、夕方の太陽光、曇天光、青空だけの光等の自外光のスペクトルデータも記憶されている。

判定照明光指定装置３３は、色票判定に際して、第２の実施の形態の判定照明光に相当する色票照明光だけでなく、色票判定に際して被写体の照明光として仮定する照明光（以下、被写体レンダリング照明光という）を選択するものである。判定照明光指定装置３３によって、被写体レンダリング照明光として、被写体１の実際の撮影時に用いられた照明装置１０による照明光か、外光か或いは予め照明スペクトルデータ記憶部３４に記憶されている所定の照明かを選択するようになっている。

判定照明光指定装置３３は、被写体レンダリング照明光のスペクトルである被写体レンダリング照明スペクトルを色票判定装置３１のスペクトル推定演算器３２に与え、色票照明光のスペクトルである色票照明スペクトルを疑似スペクトル演算器１６に与えるようになっている。

スペクトル推定演算器３２は、入力された撮影照明スペクトル、撮影レンダリング照明スペクトル及び被写体スペクトルから判定する被写体のスペクトル（第２の実施の形態における判定被写体スペクトルに相当）を算出して判定被写体スペクトル記憶部１５に出力するようになっている。

次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。

第２の実施の形態と同様に、判定者は色票判定したい被写体１の特定の位置に色彩検出部８の撮影エリアを設定し、そのエリアの分光スペクトルを取得する。また、色彩検出部８は、標準白色板等を利用して照明装置１０の照明光の分光スペクトルである撮影照明スペクトルも取得する。色彩検出部８は、取得した分光スペクトルを被写体スペクトルとして色票判定部３０に送信すると共に、取得した撮影照明スペクトルも色票判定部３０に送信する。

色票判定部３０においては、照明センサ３５によって外光のスペクトル（外光スペクトル）が得られて判定照明光指定装置３３に与えられている。また、判定照明光指定装置３３は、照明スペクトルデータ記憶部３４に記憶されている所定の照明光のスペクトルを読み出すことができる。なお、色彩検出部８と色票判定部３０とが近接配置されている場合には、照明センサ３５によって撮影照明光のスペクトル（撮影照明スペクトル）を取得することも可能である。

本実施の形態においては、色彩検出部８から撮影時に用いた撮影照明光のスペクトルが伝送されており、色票判定時に、撮影照明光スペクトルと色票照明スペクトルとを一致させることによって、撮影照明と同一の判定照明を用いた色票判定が可能である。更に、本実施の形態においては、撮影照明として実際の撮影時の照明とは異なる照明を用いた場合と同様の色票判定も可能であり、また、色票判定に用いる判定照明光スペクトル（色票照明スペクトル）も任意のものを採用することができる。また、更に、色票判定に際して、任意の色票照明を用いた場合において撮影照明に一致した判定照明を用いた場合と同様の色票判定を可能にすることもできる。

スペクトル推定演算器３２は、撮影照明スペクトル、被写体スペクトル、判定照明光指定装置３３によって選択された被写体レンダリング照明スペクトルが与えられて、下記（２）式の演算によって、被写体レンダリング照明光下での、被写体判定スペクトルＳ（λ）を算出する。

Ｓ(λ)＝ ｛Ｓ’（λ）／Ｌ（λ）｝×ＲＬ（λ） …（２）
但し、Ｓ’（λ）：照明装置１０の照明下の被写体スペクトル
Ｌ（λ） ：照明装置１０の照明光の分光スペクトルである撮影照明スペクトル
ＲＬ（λ）：被写体レンダリング照明スペクトル
上記（２）式は、被写体１を被写体レンダリング照明光下で撮影した場合の被写体スペクトルを求める（被写体スペクトルを再生する）ものである。スペクトル推定演算器３２によって求められた被写体スペクトルＳ（λ）は、判定被写体スペクトル記憶部１５に与えられて記憶される。

一方、判定照明光指定装置３３は疑似スペクトル演算器１６に色票照明スペクトルＪＬ（λ）を与える。こうして、色票判定装置３１は、第２の実施の形態と同様に、上記（１）式によって、指定された色票中の任意の色の色票スペクトルに近似した色票スペクトルを与える色票ＩＤを求める。

被写体レンダリング照明スペクトルと色票照明スペクトルとを一致させた場合には、撮影照明と判定照明とを一致させた状態での色票判定が可能であり、更に、撮影照明スペクトル、被写体レンダリング照明スペクトル及び色票照明スペクトルを相互に一致させた場合には、実際の撮影照明と判定照明とを一致させた状態での色票判定が可能である。

このように、本実施の形態においては、被写体及び色票を照射する照明光ともに任意に（別々に）選択することができる。被写体を実際に撮影した照明光だけでなく、照明センサで撮影された外光や予め記憶してある光源のいずれの照明光を用いた撮影を模擬した色票判定も可能である。

従って、色彩検出部と色票判定部とが相互に遠隔地に存在する場合、又は異なる照明環境下にある場合でも、被写体と色票を同一光源で照射した場合と同様の正確な色票判定が可能である。更に、色票に照射する色票照明光も自由に選択することができることから、被写体の照明光と必ずしも同じ照明でない場合の色票判定も可能である。この場合の光源としては、色票判定部が置かれた場所の光源を用いてもよく、また、予め決めた所定の光源を用いてもよい。例えば、被写体が様々な環境下にあったとしても、常に一定の照明下での色票判定を可能にすることができる。

ところで、上記各実施の形態における色票処理装置は色彩検出部、色票判定部、色票スペクトルデータベース部及び色票ＩＤ表示部として種々の構成が考えられる。例えば、図５は色彩検出部、色票判定部、色票スペクトルデータベース部及び色票ＩＤ表示部をＰＤＡ等の小型ターミナルで構成した例を示している。

図５において、色彩検出装置は、ファイバー４１と図示しない回折格子とによって構成されており、回折格子はＰＤＡ４２に内蔵されている。また、ＰＤＡモニタ画面４３が色票ＩＤ表示部を兼用している。色票スペクトルデータベース部内の各記憶部として、カード型メモリ４４が採用されている。色票の各色のスペクトルデータは膨大なデータ量を有していることから、カード毎に特定の色票のデータを記憶するように構成してもよい。なお、色票スペクトルデータに圧縮処理を施して記憶するようにしてもよい。

また、図６は色票スペクトルデータベース部が色票判定部に対して遠隔地に存在する場合の例を示している。

図６に示すように、色票スペクトルデータベース部５４は遠隔地のデータセンター５３に設けられている。色票スペクトルデータベース部５４は、送信機５５、データベースサーバ５６及び色票スペクトル記憶装置５７によって構成されている。色票スペクトル記憶装置５７は、上記各実施の形態における色票スペクトル記憶装置に相当する。データベースサーバ５６は色票スペクトル記憶装置５７に記憶されている各色票中の各色の色票スペクトルデータを送受信機５５を介してＰＤＡ５１に送信することができる。

一方、ＰＤＡ５１内には図示しない色票判定部が内蔵されている。ＰＤＡ５１には色票スペクトルデータベース部５４からの色票スペクトルデータを受信するための図示しない送受信装置も内蔵されており、アンテナ５２を介して受信した色票スペクトルデータを用いて、色票判定部で色票判定を行うようになっている。

更に、図７は色票判定部のうち、上記（１），（２）式等の演算を行う色票判定装置を、色彩検出部及び色票判定部の他の部分を含む端末から遠隔地のデータセンター内に設けた例を示している。図７に示すように、端末６１は、図４の色彩検出部８のうちの光学系１１及び分光センサ１２を内蔵しており、被写体１を撮像して被写体スペクトル及び撮影照明スペクトルを得ることができる。また、端末６１は、図４の色票判定部３０のうちの色票ＤＢ指定装置１８、照明センサ３５及び判定照明光指定装置３３を具備し、更に、色票ＩＤ表示部１９を備えている。なお、図７の判定照明光指定装置３３は、色票判定に用いる照明スペクトルを直接出力するのではなく、照明スペクトルを指定するための情報（判定照明光指定情報）を出力するようになっている。

上述したように、色票判定部３０のうち色票判定装置３１に相当する構成及び照明スペクトルデータ記憶部３４に相当する構成は、データセンター６５に設けられている。データセンター６５は、照明スペクトルデータ記憶部３４及び色票スペクトルデータベース部２０を備えている。更に、色票判定装置３１に相当する機能を有するデータベースサーバ６７及び計算サーバ６８を有している。端末６１とデータセンター６５とは、端末６１に設けられた通信Ｉ／Ｆ６２とデータセンター６５に設けられた通信Ｉ／Ｆ６６とによって相互にデータの授受が可能である。

このように構成された色票処理装置においては、端末６１によって得られた被写体１の被写体スペクトル及び撮影照明スペクトル並びに判定照明光を指定する情報は、通信Ｉ／Ｆ６２を介してデータセンター６５に送信される。データセンター６５は、通信Ｉ／Ｆ６６を介して端末６１からの各種情報を受信し、データベースサーバ６７及び計算サーバ６８に出力する。データベースサーバ６７及び計算サーバ６８は、判定照明光指定情報に基づいて、照明スペクトルデータ記憶部３４から判定照明光スペクトルを読み出すと共に、色票端末６１からの色票選択信号によって指定された色票の各色の色票スペクトルデータを読み出して、上記（２）式の演算を行う。これにより、データベースサーバ６７及び計算サーバ６８は、被写体１の色の判定結果である色票ＩＤを求める。

データベースサーバ６７及び計算サーバ６８が求めた色票ＩＤは、通信Ｉ／Ｆ６６及び通信Ｉ／Ｆ６２を介して端末６１に送信されて、色票ＩＤ表示部１９において表示される。

このように、データ量が大きい色票スペクトルデータ及び照明スペクトルデータをデータセンター内に用意し、データセンターにて色票ＩＤの判定を行うことを可能にしている。これにより、端末６１の記憶容量及び計算能力が比較的低い場合でも、容易に色票ＩＤの取得が可能であり、また、常に最新のデータを利用することができ、メンテナンスを簡単なものにしている。

なお、図７では、通信Ｉ／Ｆ６２，６６相互間はケーブルによって接続されているが、通信Ｉ／Ｆ６２，６６同士は、無線回線によって接続するようにしてもよいことは明らかである。

図８は本発明の第４の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図である。図８において図４と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

上記各実施の形態においては、色彩検出部は被写体の所定のスポットを撮影して被写体信号を得るものである。これに対し、本実施の形態は、色彩検出部として電子カメラを利用し、撮像した被写体の画像から被写体信号を得るものである。

図８において色彩検出部７１は、画像を撮影可能なマルチスペクトルカメラ７２を用いて構成される。マルチスペクトルカメラ７０は、例えば、上述した特許文献１に開示されたバンドパスフィルタを利用して面順次式の分光画像撮影を行うことができるようになっている。分光画像のバンド数は特に限定されるものではなく、例えば、８バンド等とすることができる。マルチスペクトルカメラ７２は、被写体１を撮影して、被写体画像を色票判定部７５に出力するようになっている。こうして、色彩検出部７１は、バンド毎の被写体画像、即ち、被写体画像のスペクトル（被写体スペクトル）を出力することができる。なお、色彩検出部７１からの被写体スペクトルは、被写体画像の各画素毎に得られている。

照明装置７４は被写体１を照明する。照明センサ７３は被写体１に照射される照明光のスペクトルを検出して、撮影照明スペクトルとして出力することができるようになっている。

色彩検出部７１は、判定画像作成部７６を付加した点が図４の色票判定部３０と異なる。判定画像作成部７６は、撮影画像の各画素毎又は所定の領域毎に、色票ＩＤの判定結果が与えられる。判定画像作成部７６は、撮影画像とその各画素毎又は所定の領域毎の色票ＩＤとの対応を示す画像を作成して、色票ＩＤ表示部１９に出力するようになっている。色票ＩＤ表示部１９は、撮影画像とその各画素毎又は所定の領域毎の色票ＩＤとの対応を示す画像を表示するようになっている。

次に、このように構成された実施の形態の動作について図９の説明図を参照して説明する。図９（ａ）はマルチスペクトルカメラ７２によって撮像した被写体画像を示し、図９（ｂ）は色票ＩＤ表示部１９の表示画面上の表示例を示している。

マルチスペクトルカメラ７２は、例えば８バンド分の２次元の分光画像を得る。図９（ａ）はマルチスペクトルカメラ７２によって撮影した被写体画像を示している。図９（ａ）の被写体画像は、３本の上歯８０乃至８２を撮影した場合の撮影例を示している。

マルチスペクトルカメラ７２の撮影と同時に、照明センサ７３によって、被写体１に照射される照明光の撮影照明スペクトルが検出される。マルチスペクトルカメラ７２によって得られた被写体画像の画像信号と撮影照明スペクトルとは、色票判定部７５に与えられる。

色票判定部７５は、上記（２）式の演算によって、被写体画像の各画素毎に、色票ＩＤを算出する。なお、色票ＩＤの算出方法は、上記各実施の形態と同様である。この場合に、被写体画像の全領域の画素について色票ＩＤの算出処理を実施すると、多大な処理時間を要する。そこで、色票判定装置３１は、被写体画像のうち測色エリアのみについて各画素の色票ＩＤを算出する。例えば、図９（ａ）に示す３本の歯のうち中央の歯８２のみについて色票判定を行いたい場合には、この中央の歯８２を含む測色エリア８３（図９（ｂ）参照）を設定する。

色票判定装置３１は被写体画像中の測色エリア８３について各画素毎に色票判定を行う。色票判定装置３１は、求めた色票ＩＤを判定画像作成部７６に出力する。判定画像作成部７６は、入力された各画素毎の色票ＩＤの情報に基づいて、色票ＩＤの分布を画像表示するための判定画像を作成する。判定画像作成部７６は作成した判定画像を色票ＩＤ表示部１９に与えて、表示画面上に表示させる。

図９（ｂ）は表示画面８５上に表示された判定画像の一例を示している。図９の例は、各画素毎に求めた色票ＩＤに色を設定し、被写体画像の各画素の色をその色票ＩＤに応じた色にしたものである。図９（ｂ）では斜線等によって色が異なることを示している。同一色票ＩＤの領域は同一色で表示され、色票ＩＤが異なる画素同士は相互に異なる色で表示される。図９（ｂ）の例では、色票として歯冠色票（シェードガイド）を用い、測色エリア内の各画素がＡ３、Ａ３．５又はＡ４という歯冠色票の値であることを示している。即ち、測定した歯８２のうち、歯茎側の歯冠色票はＡ４で、中央の歯冠色票はＡ３．５で、歯の先端側の歯冠色票はＡ３であることが、判定画像の色の分布によって示される。

なお、表示画面８５の一部の領域８６には、判定画像の色と色票ＩＤとの対応が示されている。また、図９（ｂ）は、判定画像中にも、色票ＩＤを示した例を示している。

このように、本実施の形態においては、マルチスペクトルカメラによって同時に複数領域の色票ＩＤ判定を行うことができる。なお、本実施の形態では、カメラとして８バンドのマルチスペクトルカメラを用いるようにしたが、８バンドに限定されることはなく、より多くのバンド数を用いてもよいし、対象によってはＲＧＢの３バンドでも必要精度が得られることがあることは明らかである。

また、撮影時の照明光スペクトルを照明センサで検出したが、予め測定しておきメモリ等に記憶しておいたデータを利用してもよいし、特許文献（特開平１１−０９６３３３号公報）のように、照明スペクトルを検出するための専用チャートを利用してもよい。

ところで、マルチスペクトルカメラとして、本件出願人が先に出願した特願２００２−２１８８６３号のように、照明型のマルチスペクトルカメラを用いてもよい。

図１０はこのような照明型のマルチスペクトルカメラを用いた場合の構成例を示す説明図である。また、図１１は図１０中のパーソナルコンピュータ９９によるプログラム処理を示すフローチャートである。

図１０は図８の色彩検出部７１として照明型のマルチスペクトルカメラ９０を採用した例である。また、図８の色票判定部７５及び色票スペクトルデータベース部２０の各機能は、パーソナルコンピュータ９９によって実現されている。また、図８の色票ＩＤ表示部１９は、パーソナルコンピュータ９９のディスプレイ１００によって実現されている。

マルチスペクトルカメラ９０は、本体部９６及び把持部９７を有し、把持部９７には撮影ボタン９５が設けられている。本体部９６には、先端に被写体１からの光を結像する結像レンズ系９２が設けられており、結像レンズ系９２による結像位置にＣＣＤ９３の受光面が配置されている。本体部９６の前面には被写体１を照明する多色ＬＥＤ照明装置９１が配設されている。また、本体部９６の先端には、被写体１に入射する外光を遮断するための遮蔽部材８９が設けられている。また、本体部９６には照明スペクトルデータメモリ９４が設けられており、メモリ９４は、多色ＬＥＤ照明装置９１の照明光についての照明スペクトルデータを保持している。

撮影ボタン９５が操作されて撮影が開始されると、複数の分光特性を有するＬＥＤ照明が多色ＬＥＤ照明装置９１から被写体１に照射される。被写体１の反射光は結像レンズ系９２を介してＣＣＤ９３に結像し、被写体画像の画像信号に変換される。一方、メモリ９４からは、多色ＬＥＤ照明装置９１の照明光に基づく照明スペクトルデータが読み出される。このように、マルチスペクトルカメラ９０からは、図８の色彩検出部７１と同様の出力が得られる。マルチスペクトルカメラ９０からの被写体画像及び照明スペクトルデータは、ケーブル９８を介してパーソナルコンピュータ９９に与えられる。

パーソナルコンピュータ９９は、図８の色票スペクトルデータベース部２０、色票判定部７５及び色票ＩＤ表示部１９と同様の機能を呈することができる。即ち、パーソナルコンピュータ９９は、図示しないＣＰＵ及びメモリ等を用いて、伝送された撮影照明スペクトル、被写体スペクトル、被写体レンダリング照明スペクトルから、上記（２）式の演算によって、被写体レンダリング照明光下での、被写体判定スペクトルＳ（λ）を算出する（図１２のステップＳ1 ）。

次に、パーソナルコンピュータ９９は、例えば図示しないハードディスク等の記録媒体に記録された色票スペクトルデータ（分光反射率）を読み出し（ステップＳ2 ）、伝送された色票照明スペクトルとの演算によって、被写体スペクトルを算出する（ステップＳ3 ）。そして、パーソナルコンピュータ９９は、被写体スペクトルと判定被写体スペクトルとの比較によって、指定された色票中の任意の色の色票スペクトルに近似した色票スペクトルを与える色票ＩＤを求める（ステップＳ4 ）。

こうして、パーソナルコンピュータ９９は、ケーブル９８を介して入力された被写体画像及び照明スペクトルデータに基づいて、被写体画像の測色エリアについて、各画素毎に色票ＩＤを示す判定画像をディスプレイ１００に表示する（ステップＳ5 ）。

このように、本実施の形態は照明型のマルチスペクトルカメラを利用して構成することができる。

図１２は色票処理装置の応用例を示すブロック図である。図１２において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

図１２は第１の実施の形態における色票処理装置を利用したものである。色票ＩＤによって指定される色は、複数の色を配合することで得られることがある。従来、このような所定の色票ＩＤの色を作製するための配合量について求める装置は存在しなかった。図１２の例は判定した色票ＩＤを利用した応用例であり、判定結果の色票ＩＤに示す色を実現するための材料の配合量を求めるものに適用したものである。

例えば、歯科医療の分野では、判定した歯冠色票（シェードガイド）を元に義歯を製作する。この場合において、義歯製作には、複数の陶材を配合する作業が必要である。図１２では、例えば義歯製作時の陶材の配合率を求めることができるようになっている。

配合率データベース部１１１は、作製しようとする色を得るための配合率の情報が各色票ＩＤ毎に格納されている。例えば、配合率データベース部１１１には、歯冠色票の各色票ＩＤ毎に、義歯製作に必要な陶材の配合率の情報が保持されている。配合率データベース部１１１に保持されている配合率の情報は配合率データとして配合率取得装置１１２に供給されるようになっている。配合率取得装置１１２は、色票判定装置３から与えられた色票ＩＤを用いて配合率データベース部１１１から配合率データを読み出し、判定結果の色を得るための各陶材の配合量として出力する。

このように構成された実施の形態においては、被写体の色が指定された色票中のいずれの色であるかを示す色票ＩＤが、色票ＩＤ判定装置３から得られる。配合率取得装置１１２は、配合率データベース部１１１から配合率データを読み出して、判定結果の色を得るための各陶材の配合量として出力する。

このように、図１２の例においては、判定対象に対する判定結果の色と同一の色を得るための各陶材の配合量を自動的に得ることができる。なお、図１２の例においては、義歯製作時の陶材の配合量を求める例について説明したが、複数の材料を配合して所望の色を製作する全てのものに適用可能であることは明らかである。例えば、塗装における塗料の配合等にも利用できる。

図１３は図１２の例を図１０と同様の照明型のマルチスペクトルカメラを用いて構成した場合の例を示す説明図である。図１３において図１０と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

図１３の例は図１２の色彩検出部２及び色票判定装置３の機能をマルチスペクトルカメラ１１５によって実現し、その他の機能を実現する構成をデータセンター１２０内に構成した例を示している。マルチスペクトルカメラ１１５は、色票判定回路１１６、ディスプレイ１１７及び送受信回路１１８を備えた点が図１０のマルチスペクトルカメラ９０と異なる。

また、データセンター１２０には、図１２と同様の色票スペクトルデータベース部４及び配合率データベース部１１１と共に、図１２の配合率取得装置１１２に相当するデータベースサーバ１２１が構成されている。

なお、マルチスペクトルカメラ１１５内に、十分な容量のメモリ及び演算回路を設けることができる場合には、データセンター１２０の構成をマルチスペクトルカメラ１１５内に構成してもよいことは明らかである。

このような構成によれば、データベースサーバ１２１は、色票スペクトルデータベース部４に格納されている色票スペクトルデータを読み出して、送受信機５５を介してマルチスペクトルカメラ１１５に伝送することができる。マルチスペクトルカメラ１１５の送受信回路１１８は、データセンター１２０から送信された色票スペクトルデータを受信して色票判定回路１１６に出力する。

色票判定回路１１６は、図１２の色票判定装置３に相当し、被写体１を撮影して得た被写体スペクトル、メモリ９４から与えられる撮影照明スペクトル及びデータセンター１２０からの色票スペクトルデータを用いて、被写体１の色に相当する色票ＩＤを算出する。色票判定回路１１６が求めた色票ＩＤは送受信回路１１８によってデータセンター１２０に送信される。

データセンター１２０のデータベースサーバ１２１は、マルチスペクトルカメラ１１５からの色票ＩＤと配合率データベース部１１１に格納されている配合率データとによって、色票ＩＤによって示される色を作製するための配合量を求める。データベースサーバ１２１は、求めた配合量の情報を対応する色票ＩＤの情報と共に、送受信機５５を介してマルチスペクトルカメラ１１５に送信する。

マルチスペクトルカメラ１１５は、送受信回路１１８によって受信した色票ＩＤ及び配合量の情報をディスプレイ１１７に与えて、画面上に表示させる。

このように、図１３の例では、遠隔にある配合率データベース部１１１の情報を用いて求めた配合量の情報を、無線回線を介してマルチスペクトルカメラ１１５に送信して、色票ＩＤと共に配合量の情報を表示することができる。

図１４は本発明の第５の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図である。図１４において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態は、例えば図１の色票処理装置によって得られた色票ＩＤを他の色票の色票ＩＤに変換するものである。例えば、印刷業の分野では、他の分野の色票に対して、印刷独自の色票（ＤＩＣカラー色票）を用いるのが一般的である。本実施の形態はこのような場合に対応したものである。

色票判定装置１３１には、判定照明光情報、色票種類及び色票ＩＤの情報が入力される。色票判定装置１３１はこれらの情報から被写体スペクトルを求める。色票判定装置１３１は、変換色票種類情報も入力されており、変換色票種類情報に基づく色票の色票スペクトルデータを色票スペクトルデータベース部４から読み出す。色票判定装置１３１は、算出した被写体スペクトル、読み出した色票スペクトルデータ及び新たな色票の判定に用いる変換色票照明情報に基づいて、上記（１）式の演算を行うことで、変換色票種類情報で指定された色票の色票ＩＤを算出して出力する。

このように構成された実施の形態においては、色票判定装置１３１には、所定の被写体の色について、所定の判定照明光を用いた場合の色票判定結果が入力される。色票判定装置１３１は、入力された色票ＩＤから元の判定被写体スペクトルを求める。そして、色票判定装置１３１は、求めた判定被写体スペクトルに対して、（１）式の演算を行うことで、変換色票種類情報によって指定された色票を用いた場合の色票ＩＤを求めて出力する。

このように、本実施の形態においては、所定の色票の色票ＩＤを他の色票の色票ＩＤに変換することが可能である。

図１５は本発明の第６の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図である。図１５において図４と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態は第５の実施の形態を第３の実施の形態に適用したものである。なお、図１５の例はインテリア色票からＤＩＣカラー色票への変換例を示しているが、スペクトルデータベースに格納された色票であれば、いずれの色票間での変換も可能であることは明らかである。

本実施の形態は、図４の構成に色票変換装置１３２を付加した点が第３の実施の形態と異なる。なお、インテリア色票スペクトルデータベース部１３３及びＤＩＣカラー色票スペクトルデータベース部１３４は、図４の色票スペクトルデータベース部２０からインテリア色票に関するスペクトルデータ又はＤＩＣカラー色票に関するスペクトルデータのみを出力する機能に制限されたものである。

色票変換装置１３２は色票判定装置３１から色票ＩＤが与えられると共に、色票判定装置３１の色票判定に用いる色票照明スペクトルの情報も与えられる。また、色票変換装置１３２には変換色票種類情報として、ＤＩＣカラー色票を示す情報が入力されているものとする。

色票変換装置１３２は入力された色票ＩＤと色票照明スペクトル、変換色票照明スペクトル及びＤＩＣカラー色票のスペクトルデータに基づいて、下記（３）式の演算を行う。（３）式のφ（ｎ）を最小にするｎが対応するＤＩＣカラー色票の色票ＩＤと判定する。色票変換装置１３２は求めた色票ＩＤを変換色票ＩＤとして出力する。

φ（ｎ）＝｜ＣＮ１（Ｎ１、λ）×ｊＬ１（λ）−ＣＮ２（ｎ、λ）×ｊＬ２（λ）｜² …（３）
但し、λ：波長
ｎ：色票ＩＤ
ＣＮ１（Ｎ１、λ）：インテリア色票ＩＤがＮ１の色票スペクトルデータ
Ｎ１ ：インテリア色票ＩＤ
ＣＮ２（ｎ、λ） ：ＤＩＣ色票ＩＤがｎの色票スペクトルデータ
ｊＬ１（λ） ：インテリア色票の判定照明光スペクトル（色票照明スペクトル）
ｊＬ２（λ） ：Ｄ5 Ｃ色票の判定照明光スペクトル（色票照明スペクトル）
この変換色票ＩＤ及び色票判定装置３１からの色票ＩＤを図４の色票ＩＤ表示部１９に供給することで、被写体１の色について、インテリア色票とＤＩＣカラー色票を用いた場合のそれぞれの色票ＩＤを表示させることができる。

このように、本実施の形態においては、一度求めた色票ＩＤから全く別の色票の色票ＩＤへの変換を行うことができる。この場合には、色票ＩＤのスペクトル情報に基づいた演算によって色票ＩＤの変換を行っていることから、変換後の色票ＩＤを得るための判定照明光としては、変換前の色票判定に用いた判定照明光と同一である必要はなく、任意の判定照明光を設定することができる。

図１６は色票処理装置の応用例を示すブロック図である。図１６において図４と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

図１６は第３の実施の形態における色票処理装置を利用したものである。色票としては多数の色票が存在し、また、色票中には多数の色が存在する。このため所望の色票の特定の色票ＩＤの色を、簡単に確認することは困難であった。従来、任意の色票ＩＤの色を簡単に確認可能にした装置は存在しなかった。図１６の例は指定した色票ＩＤの色をその場所での照明光下又は任意の照明光の元で表示可能にしたものである。

表示処理部１４１は、図４の色票判定部３０の色票ＤＢ指定装置１８及び色票判定装置３１に夫々代えて色票ＩＤ指定装置１４２及び表示色算出装置１４３を採用したものである。表示色算出装置１４３は、観察スペクトル演算装置１４４及び色度算出装置１４５によって構成されており、観察スペクトル演算装置１４４には、判定照明光指定装置３３から判定照明光スペクトルが与えられるようになっている。

色票ＩＤ指定装置１４２は、例えばユーザ操作に基づいて、色票スペクトルデータベース部２０から読み出す色票スペクトルデータを指定するものであり、色票の指定及びその色票ＩＤの指定を行うための選択信号を出力する。色票スペクトルデータベース部２０は、入力された選択信号に基づく色票スペクトルデータを表示色算出装置１４３の観察スペクトル演算装置１４４に出力するようになっている。

観察スペクトル演算装置１４４は、判定照明光スペクトルと色票スペクトルデータとの積演算によって、色票ＩＤ指定装置１４２によって指定された色票ＩＤの色の判定照明光の下でのスペクトルを求める。観察スペクトル演算装置１４４は求めたスペクトルを色度算出装置１４５に出力する。色度算出装置１４５は、入力されたスペクトルを色度の情報（ＸＹＺ、ｘｙ、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊等）に変換し、色度データとして色票表示部１４６に出力するようになっている。

図１７は図１６中の色票表示部１４６の具体的な構成を示すブロック図である。

図１７の例は、色票表示部１４６として６原色を表示する６つのＬＥＤを採用した例である。図１７に示すように、色票表示部１４６は、多原色変換部１４７、ＬＥＤ１５０-1〜１５０-6、投影光学系１５１及び表示部１５２によって構成されている。

多原色変換部１４７は、ＬＥＤ特性データ記憶部１４８及び６原色変換部１４９によって構成されており、色度算出装置１４５からの色度データが６原色変換部１４９に入力されるようになっている。ＬＥＤ１５０-1〜１５０-6は、相互に発光スペクトル特性が異なり、夫々異なる原色の光を発生することができるようになっている。ＬＥＤ特性データ記憶部１４８はこのようなＬＥＤ１５０-1〜１５０-6の各特性を記憶しており、６原色変換部１４９は、特開２０００−２５３２６４号公報又は特開２０００−３３８９５０号公報等に詳述されている公知の変換処理によって、色度データから６つの原色の値を示す信号（原色信号）に変換する。なお、６原色としては、例えば、赤、青、緑、シアン、イエロー、マゼンタ等がある。

６原色変換部１４９からの６つの原色信号は夫々対応する色光を出射するＬＥＤ１５０-1〜１５０-6に与えられる。ＬＥＤ１５０-1〜１５０-6は、夫々入力された原色信号に応じて発光する。ＬＥＤ１５０-1〜１５０-6の出射光は投影光学系１５１を介して表示部１５２に投影される。

図１８は表示部１５２の断面の具体的な構成を示す説明図である。図１８に示すように、表示部１５２は、レンチキュラレンズ１５３と拡散板１５４とによって構成されている。レンチキュラレンズ１５３側から入射したＬＥＤ１５０-1〜１５０-6からの原色光は、略平行光となって拡散板１５４側から出射される。６原色の色光を表示部１５２上において合成することにより、表示部１５２の表示面全域において一様な色の多原色表示が可能である。なお、表示部１５２としては、例えば色票と同一のサイズのスクリーン（表示画面）を用いる。

なお、図１７に示すように、表示部１５２は背面投射型であることから、スクリーンの指向性の影響を受ける可能性がある。この理由から、表示部１５２に、レンチキュラレンズ１５３及び拡散板１５４によるスクリーンを構成することで、指向性を補正するようにしている。

このような構成によれば、ユーザは確認したい色の色票ＩＤを色票ＩＤ指定装置１４２によって指定する。色票ＩＤ指定装置１４２からの選択信号は色票スペクトルデータベース部２０に与えられ、色票スペクトルデータベース部２０は指定された色票ＩＤの色票スペクトルデータ（分光反射率）を観察スペクトル演算装置１４４に与える。判定照明光指定装置３３は、照明センサ３５が検出した外光に基づく外光スペクトル又は照明スペクトルデータ記憶部３４に記憶されているスペクトルの１つを、例えばユーザ操作に基づいて選択し、判定照明光スペクトルとして観察スペクトル演算装置１４４に与える。観察スペクトル演算装置１４４は、色票スペクトルデータと判定照明光スペクトルとの積演算によって、指定された色票ＩＤの色のスペクトルを求めて色度算出装置１４５に出力する。

色度算出装置１４５は、入力されたスペクトルを色度の情報に変換する。色度算出装置１４５は、求めた色度データを色票表示部１４６に出力する。色票表示部１４６の多原色変換部１４７は、色度データを６原色信号に変換する。各原色信号はＬＥＤ１５０-1〜１５０-6に供給され、これにより、各原色光が出射される。各原色光は投影光学系１５１を介して表示部１５２に表示される。

色度データを６原色信号に変換し、６つの原色光を出射するＬＥＤ１５０-1〜１５０-6の出射光を合成して表示色を生成していることから、表示可能な色域は十分広く、このような多原色表示によって色票ＩＤに基づく正確な色再現を行うことができる。

このように、図１６の例では、外光の照明光の下での色票の色を忠実に再現して表示することができる。照明センサにより、外光の照明スペクトルに応じた色票の色を再現することができることから、実物の色票がその場にあるかのように画面上に表示することが可能である。また、判定照明光スペクトルとしては、照明センサからのスペクトルデータだけでなく、照明スペクトルデータ記憶部に記憶されているスペクトルデータを利用することもできる。この場合には、任意の照明光下の色票の色を表示することが可能となる。

また、多原色を表示する色票ＩＤ表示部の画面の大きさを実物の色票と略同じ大きさにすることにより、より正確な判断が可能となる。また、レンチキュラレンズに代えてホログラムスクリーン等を用いてもよいし、拡散板にはティントを入れたり表面を鏡面にしたりして外光に強くしてもよいことは明らかである。また自発光のＦＥＤや有機ＥＬ等のデバイスで表示部を構築してもよく、また、ＬＣＤや、特開２０００−２５３２６３号公報や特開２０００−３３８９５０号公報に記載されている多原色表示装置で構成してもよい。

更に、図８に示す第４の実施の形態と図１６の応用例とを組み合わせることによって、被写体の画像の表示に対応させて、判定した色票ＩＤの色を表示させることも可能である。

即ち、図８の判定画像作成部７６に代えて、図１６の表示色算出装置１４３と類似の構成を採用することで、被写体画像の各画素毎に判定した色票ＩＤに応じた色度データを得ることができる。この場合には、図１９に示す表示装置１６１を採用する。図１９の例は、表示装置１６１に図９（ｂ）と同様の画像表示を行った例を示している。なお、図１９においても図９と同様に、色の相違をハッチングの違いによって示している。

図１９に示す表示装置１６１は被写体画像を多原色表示する画像表示領域１６２と色票中の各色の例を示す色票表示領域１６３とを有している。画像表示領域１６２には、図９（ｂ）と同様に、被写体画像に重ねて、色票ＩＤに対応した色を表示する。この場合において、図９（ｂ）の例では複数の色票ＩＤを単に区別するために複数の色が用いられるのに対し、図１９の例では、図１７の色票表示部１４６と同様に、色票ＩＤによって指定される色を判定照明光下又は任意の照明下で見た場合の色そのものが表示される。

更に、色票ＩＤによって指定される色を表示する色票表示部として、図１０又は図１３に示したマルチスペクトルカメラを利用することも可能である。図２０及び図２１はこの場合の例を示す説明図である。図２０及び図２１において図１０と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

図２０に示すマルチスペクトルカメラ１７１は、被写体１からの光を結像する結像レンズ系９２、被写体の光学像を電気信号に変換するＣＣＤ９３及び被写体を照明することが可能な多色ＬＥＤ照明装置９１を有している。また、マルチスペクトルカメラ１７１は、外光スペクトルを測定するための照明センサ１７２及び色票ＩＤの指定の確認等も可能な表示部であるビューファインダ１７３を有している。また、マルチスペクトルカメラ１７１は、先端に被写体に入射する外光を遮断するための遮蔽部材８９が設けられている。

本実施の形態においては、遮蔽部材８９の先端開口には、スクリーン１７４が配置されるようになっている。スクリーン１７４としては、例えば図１８の表示部１５２と同様の構成のものを採用することができる。例えば、スクリーン１７４は、遮蔽部材８９の先端が本来測定したい被写体に接する部分に装着する。

このような構成によれば、多色ＬＥＤ照明装置９１に原色信号を供給し、多色ＬＥＤ照明装置９１の各原色光をスクリーン１７４上に合成することで、図１７の色票表示部１４６と同様に、判定照明光下で、指定した色票ＩＤの色を見た場合と同様の色をスクリーン１７４上に表示させることができる。

また、図２１は色票ＩＤによって指定される色を表示するマルチスペクトルカメラの他の例を示している。図２１において図２０と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図２１に示すように、マルチスペクトルカメラ１７５は、先端の遮蔽部材８９が所定距離離間した位置に、スクリーン１７６が配置されるようになっている。多色ＬＥＤ照明装置９１からの各原色光は、スクリーン１７６上に投射される。スクリーン１７６としては、標準白色のペーパー等が採用される。

図２０の例は、スクリーン１７４の背面から照射されたＬＥＤ照明装置９１の原色光をスクリーン１７４上で合成して、スクリーン１７４の前面から表示された色を観察するものである。これに対し、図２１の例は、スクリーン１７６の前面から照射されたＬＥＤ照明装置９１の原色光をスクリーン１７６上で合成して、スクリーン１７６の前面から表示された色を観察するものである。なお、図２１では、スクリーン１７６上にＬＥＤ照明装置９１からの原色光を投射する例を示したが、判定対象の塗板や印刷用紙等の表面に投射して、指定した色票ＩＤの色を表示するようにしてもよいことは明らかである。

本発明の第１の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図。 本発明の第２の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図。 第２の実施の形態に付加する構成を示すブロック図。 本発明の第３の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図。 色彩検出部、色票判定部、色票スペクトルデータベース部及び色票ＩＤ表示部をＰＤＡ等の小型ターミナルで構成した例を示す説明図。 色票スペクトルデータベース部が色票判定部に対して遠隔地に存在する場合の例を示すブロック図。 色票判定装置を遠隔地のデータセンター内に設けた例を示すブロック図。 本発明の第４の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図。 第４の実施の形態の動作を説明するための説明図。 照明型のマルチスペクトルカメラを用いた場合の構成例を示す説明図。 図１０中のパーソナルコンピュータ９９によるプログラム処理を示すフローチャート。 色票処理装置の応用例を示すブロック図。 図１２の例を図１０と同様の照明型のマルチスペクトルカメラを用いて構成した場合の例を示す説明図。 本発明の第５の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図。 本発明の第６の実施の形態に係る色票処理装置を示すブロック図。 色票処理装置の応用例を示すブロック図。 図１６中の色票表示部１４６の具体的な構成を示すブロック図。 図１７中の表示部１５２の断面の具体的な構成を示す説明図。 色票表示部１４６の他の例を示す説明図。 色票ＩＤによって指定される色を表示するマルチスペクトルカメラの例を示す説明図。 色票ＩＤによって指定される色を表示するマルチスペクトルカメラの他の例を示す説明図。

符号の説明

１…被写体、２…色彩検出部、３…色票判定装置、４…色票スペクトルデータベース部。

Claims (19)

1. 色票の複数の分光反射率スペクトル情報を記憶した色票スペクトルデータベース部と、
   撮影照明光が照射された被写体の色信号を入力して、前記被写体の色が前記色票中のいずれの色票の色に該当するかを判定する色票判定部と、
   前記色票判定部の判定結果情報を表示するための判定情報表示手段と、
   を具備し、
   前記色票判定部は、前記色票スペクトルデータベース部から読み出された前記色票の複数の分光反射率スペクトル情報と、色票判定に用いる照明光の情報である判定照明光のスペクトル情報と、を用いて前記判定照明光の下での複数の色票スペクトル情報を算出し、前記被写体の色信号から得られる被写体スペクトル情報が前記判定照明光の下での前記複数の色票スペクトル情報のうちのいずれに最も近似しているかの判定を行い、判定された色票スペクトル情報を特定する色票ＩＤを出力する演算部と、
   前記判定照明光を選択する判定照明光指定手段と、
   を備えることを特徴とする色票処理装置。
2. 前記被写体スペクトル情報は、前記撮影照明光のスペクトル情報を含む被写体の反射光のスペクトル情報である
   ことを特徴とした請求項１記載の色票処理装置。
3. 前記演算部は、前記被写体の色信号と、前記撮影照明光のスペクトル情報と、前記被写体の照明光として仮定する被写体レンダリング照明光のスペクトル情報と、に基づいて前記被写体レンダリング照明光の下での前記被写体スペクトル情報を算出する
   ことを特徴とした請求項１記載の色票処理装置。
4. 前記色票判定部は、所定の照明光のスペクトル情報を記憶する照明スペクトルデータ記憶部を備え、
   前記被写体レンダリング照明光のスペクトル情報が、前記所定の照明光のスペクトル情報である
   ことを特徴とした請求項３に記載の色票処理装置。
5. 前記色票判定部は、通信Ｉ／Ｆを介してデータの授受を行うデータセンターを備え、
   前記データセンターは、前記演算部と、前記照明スペクトルデータ記憶部と、を備える
   ことを特徴とした請求項４に記載の色票処理装置。
6. 前記データセンターは、さらに前記色票スペクトルデータベース部を備える
   ことを特徴とした請求項５に記載の色票処理装置。
7. 前記色票判定部は、送受信部を介してデータの授受を行うデータセンターを備え、
   前記データセンターは、前記色票スペクトルデータベース部を備える
   ことを特徴とした請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の色票処理装置。
8. 前記撮影照明光のスペクトルを検出する第１の照明センサを具備し、
   前記被写体レンダリング照明光のスペクトル情報が、前記撮影照明光のスペクトル情報である
   ことを特徴とした請求項３乃至請求項７のいずれか一項に記載の色票処理装置。
9. 前記色票判定部は、外光のスペクトルを検出する第２の照明センサを備え、
   前記被写体レンダリング照明光のスペクトル情報が、前記外光のスペクトル情報である
   ことを特徴とした請求項３乃至請求項８のいずれか一項に記載の色票処理装置。
10. 前記撮影照明光のスペクトルを検出する第１の照明センサを具備し、
    前記色票判定部は、外光のスペクトルを検出する第２の照明センサを備え、
    前記判定照明光指定手段は、前記被写体レンダリング照明光として、前記撮影照明光、前記外光及び前記所定の照明光のいずれかを選択する
    ことを特徴とした請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の色票処理装置。
11. 前記被写体の色信号を検出する色彩検出部を備える
    ことを特徴とした請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の色票処理装置。
12. 前記色彩検出部は、複数の分光画像を取得するマルチスペクトルカメラである
    ことを特徴とした請求項１１に記載の色票処理装置。
13. 前記判定情報表示手段は、前記色票ＩＤを前記分光画像の画素毎又は所定の領域毎に出力する
    ことを特徴とした請求項１２に記載の色票処理装置。
14. 前記色票ＩＤ毎に、作製しようとする色を得るための複数の材料の配合率の情報を格納した配合率データベース部と、
    前記色票判定部から出力された色票ＩＤを用いて前記配合率データベース部から読み出した前記配合率の情報に基づいて、各材料の配合量を出力する配合率取得部と、
    を具備したことを特徴とした請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の色票処理装置。
15. 前記色票スペクトルデータベース部は、色票の種類毎に色票スペクトルデータ記憶部を備え、
    各色票スペクトルデータ記憶部は、それぞれ前記複数の色票のスペクトル情報を記憶し、
    前記色票判定部は、前記色票スペクトルデータベース部から前記判定に用いる前記色票の種類を指定する色票データベース指定手段を備える
    ことを特徴とした請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の色票処理装置。
16. 撮影照明光が照射された被写体の色信号を入力して、前記被写体の色が色票の複数の分光反射率スペクトル情報を記憶した色票スペクトルデータベース部のいずれの色票の色に該当するかを判定する色票判定ステップと、
    前記色票判定ステップの判定結果情報を表示する判定情報表示ステップと、
    を具備し、
    前記色票判定ステップは、
    前記色票スペクトルデータベース部から読み出された前記色票の複数の分光反射率スペクトル情報と、色票判定に用いる照明光の情報である判定照明光のスペクトル情報と、を用いて前記判定照明光の下での複数の色票スペクトル情報を算出するステップと、
    前記被写体の色信号から得られる被写体スペクトル情報が前記判定照明光の下での前記複数の色票スペクトル情報のうちのいずれに最も近似しているかの判定を行うステップと、
    判定された色票スペクトル情報を特定する色票ＩＤを出力するステップと、
    前記判定照明光を選択するステップと、
    を備えることを特徴とする色票処理方法。
17. 前記色票判定ステップは、前記被写体の色信号と、前記撮影照明光のスペクトル情報と、前記被写体の照明光として仮定する被写体レンダリング照明光のスペクトル情報と、に基づいて前記被写体のスペクトル情報を算出するステップを備える
    ことを特徴とした請求項１６に記載の色票処理方法。
18. 撮影照明光が照射された被写体の色信号を入力して、前記被写体の色が色票の複数の分光反射率スペクトル情報を記憶した色票スペクトルデータベース部のいずれの色票の色に該当するかを判定する色票判定処理と、
    前記色票判定ステップの判定結果情報を表示する判定情報表示処理と、
    をコンピュータに実行させるための色票処理プログラムであって、
    前記色票判定処理は、
    前記色票スペクトルデータベース部から読み出された前記色票の複数の分光反射率スペクトル情報と、色票判定に用いる照明光の情報である判定照明光のスペクトル情報と、を用いて前記判定照明光の下での複数の色票スペクトル情報を算出する処理と、
    前記被写体の色信号から得られる被写体スペクトル情報が前記判定照明光の下での前記複数の色票スペクトル情報のうちのいずれに最も近似しているかの判定を行う処理と、
    判定された色票スペクトル情報を特定する色票ＩＤを出力する処理と、
    前記判定照明光を選択する処理と、
    を備えることを特徴とする色票処理プログラム。
19. 前記色票判定処理は、前記被写体の色信号と、前記撮影照明光のスペクトル情報と、前記被写体の照明光として仮定する被写体レンダリング照明光のスペクトル情報と、に基づいて前記被写体のスペクトル情報を算出する処理を備える
    ことを特徴とした請求項１８に記載の色票処理プログラム。

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